摘要(yào):對6台标(biao)準渦輪(lun)流量計(ji)
的測量(liàng)數據進(jin)行分析(xi),采用線(xiàn)性内插(cha)和曲線(xian)拟合⛱️方(fāng)法,比較(jiao)兩種方(fang)法計算(suan)結果的(de)不确定(ding)度,結果(guo)表明采(cǎi)用曲👅線(xiàn)拟合的(de)方法對(duì)渦輪流(liú)量計的(de)誤差評(ping)🌂定更符(fu)合流量(liàng)計的儀(yi)🌈表特性(xing),且引入(ru)更低的(de)不确定(ding)度。
0前言(yan)
标準表(biao)法流量(liang)裝置是(shì)指流體(ti)在相同(tong)的時間(jian)間隔内(nei)連續通(tong)過标準(zhǔn)流量計(ji)和被檢(jian)流量計(ji),用比較(jiao)的方法(fǎ)确定被(bèi)檢流量(liàng)計的精(jing)度的方(fāng)法。裝置(zhi)由流體(ti)源、試驗(yàn)管路系(xì)統、标準(zhǔn)流量計(ji)🛀🏻、流量調(diào)節閥以(yi)及輔🐕助(zhù)設備等(deng)💋組成,方(fāng)便量值(zhí)傳遞、擴(kuo)大流量(liang)😄範圍、節(jiē)約投資(zi)和提高(gāo)檢定效(xiào)率。渦輪(lun)流量計(jì)具有精(jīng)度高、響(xiǎng)應快、測(ce)量範🏃♂️圍(wei)寬和壓(yā)損小等(deng)優點,“常(cháng)作爲标(biao)準器應(ying)用在标(biao)準表法(fǎ)流量标(biao)🏃🏻♂️準裝置(zhi)中🈲。
根據(ju)JJC643-2003《标準表(biǎo)法流量(liàng)标準裝(zhuang)置》可知(zhi),利用标(biāo)準裝置(zhi)🧑🏾🤝🧑🏼對流量(liang)計進行(hang)檢定時(shí),選取量(liàng)程内的(de)固定幾(ji)個流量(liang)點作爲(wèi)檢定點(diǎn),檢定點(diǎn)與被檢(jiǎn)流量計(jì)工作時(shi)的實際(jì)流量點(diǎn)不👉一-緻(zhi),即非定(ding)點使用(yong)的情況(kuang)。非定點(dian)使用的(de)流🔴量計(ji),需基于(yú)檢定點(diǎn)的不确(què)定度對(dui)未檢定(ding)流量點(dian)的不确(què)定度進(jin)行評估(gu),不同⭕的(de)評估方(fāng)法對不(bú)确定度(dù)的引入(rù)存在差(chà)别。本文(wén)對6台渦(wō)輪流量(liàng)計的校(xiao)準結果(guo)爲參考(kǎo),采用線(xiàn)性内插(cha)和曲線(xiàn)拟合兩(liang)💁種方法(fa)對比,分(fen)析兩種(zhong)評估方(fang)法。
1渦輪(lún)流量計(jì)
渦輪流(liu)量計是(shi)一-種流(liu)量測量(liang)儀表,流(liú)動流體(ti)的動力(lì)驅使渦(wo)輪葉片(pian)旋轉,其(qí)旋轉速(su)度與體(tǐ)積流量(liàng)近似成(cheng)比例。通(tong)過流量(liang)計的流(liu)體體積(jī)示值是(shi)以渦輪(lun)葉輪轉(zhuǎn)數爲基(jī)準的。使(shǐ)♋用儀表(biǎo)系數K計(jì)算流量(liàng)計示♻️值(zhi)誤差的(de)爲A類,使(shǐ)用累積(jī)流量計(jì)算流量(liang)計示值(zhí)誤差的(de)爲B類。
1.1使(shǐ)用儀表(biǎo)系數K計(ji)算示值(zhí)誤差
式(shi)中:Ki——檢定(ding)點的平(ping)均儀表(biao)系數,(m3)-1或(huò)L-1;
Kij——第i檢定(ding)點第j次(ci)檢定的(de)系數,(m3)-1或(huo)L-1;
Nij——第i個檢(jiǎn)定點第(di)j次檢定(dìng)時流量(liàng)計顯示(shi)儀表測(ce)得的脈(mò)沖數;
Vij——第(di)i個檢定(ding)點第j次(cì)檢定時(shi)标準裝(zhuang)置測
得(de)的實際(ji)體積,m3或(huò)L;
i-——1,2,...m,m.爲檢定(ding)點數,m≥3;
j--1,2...n,n爲(wei)檢定點(diǎn)數,n≥3。
渦輪(lún)流量計(jì)的儀表(biao)系數K:
式(shì)中:(Ki)max——流量(liang)計在qt和(he)qmax流量範(fàn)圍各流(liu)量檢定(dìng)點的Ki中(zhong)的最🔆大(da)值✉️,(m3)-1或L-1;
(Ki)min——流(liu)量計在(zai)qi和qmax流量(liang)範圍各(gè)流量。檢(jiǎn)定點的(de)Ki中的最(zuì)小值🈲,(m3)-1或(huo)L-1。
1.2使用累(lei)積流量(liang)計算流(liú)量計的(de)相對示(shi)值誤差(chà)
式中:Eij——第(dì)i檢定點(diǎn)第j次檢(jiǎn)定被檢(jian)流量計(jì)的相對(duì)示值誤(wu)㊙️差,%;
Vij——第i檢(jiǎn)定點第(dì)j次檢定(dìng)時流量(liàng)計顯示(shì)的累積(jī)流量值(zhí)🌍,m3;
(Vs)ij——第i檢定(ding)點第j次(ci)檢定時(shí)标準器(qi)換算到(dào)流量計(ji)處狀态(tai)的♉累積(jī)流量值(zhí),m'。
第i檢定(dìng)點被檢(jiǎn)流量計(jì)的相對(duì)示值誤(wù)差(見表(biao)1):
2誤差評(ping)估方法(fa).
2.1線性内(nèi)插
渦輪(lun)流量計(jì)的理想(xiǎng)特性是(shì)假定渦(wo)輪處于(yú)勻速運(yun)動的☀️平(ping)👅衡👣狀态(tài),并且機(jī)械摩擦(ca)阻力矩(jǔ)和流體(ti)對渦輪(lun)的阻力(li)矩均可(ke)忽✂️略的(de)條件下(xia),儀表系(xì)數與流(liu)量之間(jian)的關系(xi)爲🚶♀️線性(xìng)。
對于非(fēi)定點使(shi)用下渦(wo)輪流量(liàng)計的相(xiàng)對示值(zhí)誤差,國(guó)内普遍(bian)采用線(xiàn)性内插(cha)法(簡寫(xie)爲LI),即通(tong)過相鄰(lín)流量的(de)qvi、qvi+1及誤差(cha)Ei;E;1,采用線(xian)性内插(cha)的方式(shì)計算得(dé)到相鄰(lin)流量間(jian)q.1.的誤差(chà)E.LI,i,i+1|,則:
2.2曲線(xian)拟合
渦(wō)輪流量(liang)計的儀(yí)表系數(shu)主要受(shòu)機械摩(mo)擦阻力(li)和流體(tǐ)阻力的(de)影響。機(ji)械摩擦(ca)阻力越(yuè)小,流量(liang)計的始(shi)動流量(liang)值也越(yue)小,即在(zai)小流量(liang)區段量(liang)限越寬(kuān),減小流(liú)量計的(de)軸與軸(zhou)承間的(de)摩擦力(li)可提高(gāo)小流量(liàng)特性。流(liú)體的運(yun)動粘度(dù)較低時(shí),儀🏃♂️表系(xì)數幾乎(hu)爲一常(cháng)💛數,超過(guo)某一黏(nián)度值後(hòu),儀表系(xi)數将随(suí)着運動(dong)黏度的(de)增大不(bú)再呈📱現(xian)線性。
對(dui)6台渦輪(lun)流量計(jì)的校準(zhun)數據進(jìn)行流量(liàng)計誤差(cha)E和檢☂️定(dìng)點q,間進(jin)行曲線(xiàn)拟合,計(jì)算拟合(he)參數和(hé)不确定(ding),其公式(shi)如下:
計(jì)算出6台(tai)渦輪流(liú)量計的(de)拟合系(xi)數和不(bu)确定度(du),具體數(shù)🧑🏾🤝🧑🏼據💞見表(biǎo)3。
2.3評估方(fāng)法比較(jiao)
基于6台(tai)渦輪流(liu)量計的(de)校準結(jie)果,線性(xing)内插和(hé)曲線拟(ni)💚合得🔞到(dào)的各渦(wo)輪流量(liàng)計的不(bu)确定度(dù)如圖1所(suǒ)示。
圖1表(biao)明:線性(xing)内插法(fǎ)的不确(què)定度明(míng)顯超過(guo)曲線拟(nǐ)合法㊙️,線(xiàn)性🤩内插(cha)的不确(que)定度最(zui)大爲0.072%,曲(qǔ)線拟合(hé)法最大(da)爲0.025%,其中(zhong)兩種不(bu)确定度(dù)差異最(zuì)大的達(da)到0.047%。
3結論(lùn)
以6台氣(qi)體渦輪(lún)流量計(jì)
的測量(liang)數據爲(wei)基礎,比(bi).較線性(xing)插值和(he)曲線拟(ni)合兩種(zhong)誤🏃🏻差評(píng)定方法(fa)引入的(de)不确定(ding)度,曲線(xian)拟合結(jie)果更符(fu)合渦⁉️輪(lun)流量計(jì)的儀表(biǎo)特性,能(neng)更好的(de)預測渦(wo)輪流量(liang)🚶計在各(gè)流量點(dian)的誤差(chà)值,實現(xiàn)❤️量值傳(chuán)遞的正(zheng)确可靠(kao)。
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