摘(zhāi)要:将計(jì)量學理(lǐ)論與計(ji)量實踐(jiàn)相結合(he),歸結出(chu)了保🏃‍♂️證(zhèng)計量器(qi)具使用(yong)精度,用(yong)于指導(dǎo)計量過(guo)程中計(ji)量學基(ji)本原則(ze)。将該基(ji)本原則(ze)與流量(liàng)計量的(de)特點相(xiàng)結合,論(lùn)證了流(liu)量計✂️量(liang)中的等(děng)精度傳(chuán)遞理論(lùn)。在此基(ji)礎上針(zhen)對渦輪(lún)流量計(jì) 現行檢(jiǎn)定方法(fǎ)及檢定(ding)精度的(de)評定方(fāng)法,提出(chu)了渦🐇輪(lun)流量計(ji)使用過(guo)程中保(bao)證和提(ti)高其精(jing)度的常(cháng)用方法(fa)🏃,對廣大(dà)渦輪流(liú)量計✊用(yòng)戶具有(yǒu)普遍指(zhi)導意義(yì)。
0引言
　　大(dà)量計量(liàng)實踐證(zhèng)明,對于(yú)一台經(jīng)過了計(ji)量檢定(ding)(或校準(zhun))性能良(liáng)好的計(ji)量器具(jù),如對其(qí)使用不(bú)當,也得(de)不到人(rén)們期望(wàng)的使用(yòng)精度。那(nà)麽對于(yú)一台已(yi)檢定合(hé)格，已知(zhi)檢定精(jīng)度和儀(yí)表常數(shù)的渦輪(lún)流量計(ji)，該如何(hé)保證其(qi)使用精(jing)度等于(yu)或者優(you)于其檢(jiǎn)定精度(dù)呢?本文(wén)力圖通(tōng)過對一(yī)個計量(liang)過程的(de)解析，尋(xún)求保證(zheng)使用精(jing)度等同(tóng)于檢定(ding)精度的(de)一般途(tu)徑-計量(liàng)學基本(běn)原則。将(jiāng)該原則(ze)與流量(liang)計量的(de)特點和(he)誤差理(lǐ)論相聯(lián)系，論證(zhèng)了用于(yu)提高其(qí)使用精(jing)度的等(děng)精度傳(chuán)遞理論(lùn)，提出了(le)渦輪流(liú)量計使(shǐ)用過程(cheng)中保證(zheng)和提高(gao)其使用(yòng)精度的(de)條件和(he)常用方(fāng)法。
1計量(liang)學基本(ben)原則
1.1計(jì)量器具(jù)在不同(tong)形态下(xià)的兩種(zhǒng)計量精(jing)度
　　計量(liàng)是保證(zheng)單位統(tǒng)一和量(liang)值準确(què)可靠的(de)測量活(huó)動。一個(gè)完整的(de)計量過(guò)程應包(bao)括兩個(ge)必備環(huan)節:1)計量(liàng)器具出(chū)廠後的(de)計量檢(jian)定;2)用檢(jian)定合格(gé)的計量(liang)器具對(dui)被測量(liang)進行的(de)測量。将(jiāng)上述兩(liang)個環節(jiē)與誤差(cha)相聯系(xì)後便可(kě)得到計(ji)量器具(ju)在不同(tong)形态下(xià)兩種概(gài)念不同(tong)的計量(liang)精度:1)計(jì)量器具(jù)在檢定(dìng)條件下(xià)确認的(de)精度(檢(jian)定精度(dù));2)計量器(qì)具在實(shi)際使用(yòng)條件下(xià)的精度(dù)(使用精(jīng)度)。無疑(yí)通常情(qíng)況下,計(jì)量器具(ju)的使用(yong)精度低(dī)于檢定(ding)精度,那(nà).麽在什(shi)麽技術(shù)條件下(xia),才能保(bao)證使用(yòng)精度等(deng)于其檢(jian)定精度(du)呢?要對(duì)此做出(chū)判斷,就(jiu)需要建(jiàn)立起一(yi)定原則(ze),這些原(yuán)則就叫(jiào)做計量(liàng)學基本(běn)原則。
1.2計(ji)量學基(ji)本原則(ze)
　　如何保(bǎo)證計量(liang)器具的(de)使用精(jing)度,是計(jì)量工作(zuo)者的共(gòng)同課題(ti)。長🈲期以(yi)來在計(ji)量技術(shu)的不同(tóng)領域人(ren)們一直(zhí)在進行(háng)着這項(xiang)研究。并(bìng)在計量(liang)領域的(de)不同專(zhuān)🤟業，産生(shēng)了多項(xiàng)成果。例(li)如:幾何(hé)量計量(liang)中的阿(ā)貝原則(zé)、最小變(biàn)形原則(zé)、最短測(cè)量鏈原(yuan)則和封(fēng)閉原則(ze),減少測(ce)量過程(chéng)中恒定(ding)系統誤(wù)差的異(yi)号測量(liang)法微差(chà)❄️測量法(fǎ),力學✔️與(yǔ)❄️電學計(ji)量中的(de)替代測(cè)量法、交(jiāo)換測量(liàng)法、對稱(cheng)測量法(fǎ)以及應(yīng)用更爲(wèi)廣闊的(de)組合測(ce)量🈲法等(děng)。其實質(zhì)都是計(ji)量學基(ji)本原則(zé)的🏃‍♂️特🚶定(dìng)内容。通(tong)👅過對上(shàng)述内容(rong)進行歸(gui)✏️納,可抽(chōu)象出用(yong)于指導(dǎo)計量🥰過(guò)程的基(ji)本原則(ze):
1)被測量(liàng)與被測(cè)量的标(biāo)準二者(zhě)的特性(xing)(是指幾(jǐ)何特性(xing)與物理(lǐ)特性)應(yīng)在計量(liang)過程中(zhong)盡量保(bǎo)持相同(tong);
2)計量器(qi)具的檢(jian)定過程(chéng)與使用(yòng)過程應(ying)盡可能(néng)保持相(xiang)同。
　　遵循(xun)第1)原則(ze)可使任(rèn)何被測(cè)量的标(biao)準和被(bei)測受環(huan)境影響(xiang)盡可能(néng)相一緻(zhì)，從而減(jiǎn)小二者(zhě)之間差(chà)異帶🤩來(lái)的📞附加(jiā)🐪誤差。第(dì)2)原則主(zhu)要用來(lai)減小由(yóu)于二個(ge)比較過(guo)程不一(yi)緻🛀🏻帶來(lái)的附加(jia)誤差。在(zài)計量過(guò)程中滿(mǎn)足上述(shu)原則就(jiù)可以最(zuì)大限度(dù)地使計(ji)量器具(ju)的使💁用(yòng)精度接(jiē)近其檢(jiǎn)定精度(du)。
1.3等精度(du)傳遞理(lǐ)論
1.3.1計量(liang)學基本(běn)原則在(zai)流量計(ji)量中的(de)特定原(yuan)則
　　由于(yú)流量計(ji)量的對(duì)象是各(gè)種流體(tǐ),因此流(liú)體的流(liú)🔴動特性(xing)和🏃🏻介質(zhi)特性是(shi)流量計(ji)量的固(gu)有特性(xìng)。由計量(liang)學👣基本(běn)原則結(jie)合流量(liàng)計量的(de)特點，便(bian)可得出(chū)流量計(jì)量🥵過程(chéng)的計量(liang)學基本(ben)原💚則(特(tè)定原則(zé)):
1)流量計(jì)的檢定(ding)與使用(yong)時流體(tǐ)的流動(dòng)特性應(ying)盡可能(néng)相同;.
2)流(liu)量計的(de)檢定與(yu)使用時(shi)流體的(de)介質特(te)性(指流(liú)體✏️的密(mi)🔞度、粘度(dù)等)應盡(jin)可能-緻(zhì);
3)流量計(jì)的檢定(dìng)與使用(yòng)時,操作(zuo)過程及(jí)環境影(yǐng)響應盡(jìn)可🌂能保(bao)持相同(tóng);
4)流量計(ji)的檢定(dìng)與使用(yòng)的流量(liàng)範圍或(huò)流量點(diǎn)應盡可(ke)能保持(chí)一-緻。
　　因(yīn)爲流體(ti)的流動(dong)特性和(he)介質特(te)性不僅(jǐn)影響流(liú)量㊙️計基(ji)本方程(chéng)中各個(ge)特性參(cān)數以及(ji)流量方(fāng)程的整(zhěng)體成♌立(lì)條件,而(er)且流🏃‍♀️量(liang)計的工(gong)作特性(xìng)也與之(zhī)密切相(xiang)關。因此(ci)第1)、2)原則(ze)屬流量(liàng)計量的(de)特别原(yuan)則,而第(dì)3)、4)原🚶則是(shi)計量學(xué)基本原(yuan)則的内(nèi)容。
1.3.2等精(jīng)度傳遞(dì)理論
　　等(deng)精度傳(chuán)遞理論(lun)的意義(yì)是指,隻(zhī)要遵循(xun)計量學(xué)基本原(yuan)則在✌️流(liu)量計量(liang)中的特(tè)定原則(zé)去指導(dao)流量計(jì)量過程(chéng),那麽流(liú)量基準(zhǔn)或标準(zhun)所複現(xian)的流量(liàng)單位量(liang)值将等(deng)精度傳(chuán)遞給工(gōng)作流量(liang)計，而大(dà)大減少(shao)量值傳(chuán)遞中精(jīng)度損失(shī)。下面舉(jǔ)例✔️論證(zheng):
在JJG1037-2008《渦輪(lun)流量計(jì)》檢定規(guī)程中規(gui)定,其檢(jian)定精度(du)由下⛱️式(shì)确定🎯:

　　式(shì)中:Δ1爲流(liú)量标準(zhun)裝置的(de)精度;Δ2爲(wei)流量計(jì)的重複(fú)性(檢定(dìng)點❓中😍儀(yi)表系數(shu)相對誤(wu)差的最(zuì)大值);Δ2;爲(wèi)流量計(ji)儀表📐常(cháng)數的非(fei)💯線性誤(wu)差。
　　如滿(mǎn)足計量(liang)學基本(běn)原則在(zài)流量計(jì)量中的(de)特定原(yuan)則之🔆要(yao)💰求,并🌍把(bǎ)流量計(jì)的檢定(dìng)流量點(dian)作爲使(shi)用時的(de)流量點(diǎn)🍉，則在滿(mǎn)足上述(shu)條件下(xià),式(1)中的(de)△3;便可忽(hu)略,則流(liú)量精度(du)爲:

　　當△2<<△時(shí)，則δ≈Δ1,即當(dāng)被檢流(liu)量計的(de)重複性(xing)(随機誤(wù)差)遠小(xiao)于流量(liang)标準☎️裝(zhuāng)置的精(jing)度時,被(bèi)檢流量(liàng)計的精(jing)度便❗近(jìn)似等于(yú)流量标(biao)準裝置(zhì)的精度(du)。我們知(zhi)道在流(liu)量計量(liang)器具中(zhong)，容積式(shi)流量計(ji)(例🍉如橢(tuǒ)圓齒輪(lun)流量計(jì)、活塞式(shì)流量計(ji)、腰輪♋流(liú)量計等(děng))和渦輪(lún)流量計(ji)在定點(diǎn)使用時(shi)，其重複(fu)性是非(fei)常好的(de),一般可(kě)達到0.05%,甚(shen)至更高(gāo)。另外由(yóu)誤差理(li)論中随(sui)機誤差(cha)的特性(xing)我們還(hái)知道,當(dang)測量次(cì)數無限(xiàn)大時,其(qí)随機💞誤(wu)差将趨(qu)于零🔅。因(yin)此依據(jù)流量計(jì)和♊随機(ji)誤差特(tè)性,完全(quán)可達到(dao)如上假(jiǎ)設條件(jian),所以等(deng)精度傳(chuán)遞理論(lun)在實際(ji)中是可(kě)🛀🏻以實現(xian)的。
　　綜上(shang)所述,可(ke)得出如(rú)下結論(lùn):用計量(liang)學基本(běn)原.則與(yǔ)流量計(ji)量的特(te)點相結(jié)合便可(kě)得到指(zhi)導流量(liàng)計量的(de)特定原(yuan)則。用該(gai)特👣定原(yuán)則指導(dao)流量計(jì)量過程(chéng)，便可實(shí)現流量(liang)量值的(de)等精度(du)傳遞,從(cong)而大大(da)減小流(liu)量量值(zhi)傳遞中(zhong)的精🈲度(du)損失,提(ti)高流量(liàng)計👄的使(shǐ)用精度(du)。
2計量學(xué)基本原(yuán)則在渦(wō)輪流量(liang)計使用(yòng)過程中(zhong)的應用(yòng)
2.1渦輪流(liú)量計現(xiàn)行檢定(ding)方法及(jí)檢定精(jīng)度評定(ding)方法
　　渦(wo)輪流量(liang)計(以液(yè)體普通(tōng)型爲例(li))的檢定(ding)方法,按(àn)所采用(yòng)✍️的标準(zhun)器的不(bú)同可分(fen)爲标準(zhun)容積法(fa)、标準稱(chēng)重法、标(biao)準💃🏻體積(jī)管法和(he)标準流(liú)量計法(fǎ)。按被檢(jiǎn)流量計(jì)的狀态(tai)又可分(fen)爲離線(xiàn)檢定和(he)在線檢(jiǎn)定。但無(wú)論哪--種(zhong)檢定方(fang)法,其實(shí)質就是(shì)在具有(you)精度要(yao)求的流(liú)量标準(zhǔn)裝置上(shàng)确定出(chu)被檢流(liú)量計在(zai)規定的(de)流量📧範(fan)圍内各(gè)個檢定(ding)流量點(dian)下的儀(yi)表系數(shu)。檢定流(liu)量點包(bāo)括上下(xià)限不少(shǎo)于5個🧑🏾‍🤝‍🧑🏼，每(měi)個檢定(ding)點不少(shao)于3次。依(yi)據上述(shu)檢定數(shù)據，其檢(jiǎn)定精度(du)評定方(fāng)🔴法如下(xia):1)計量每(mei)個流量(liàng)點下3次(cì)檢定對(duì)應的儀(yí)表系數(shù)及其平(ping)均🔴值;2)由(you)各個檢(jiǎn)定點下(xià)的儀表(biao)系數平(ping)均值得(dé)到适用(yong)🏃‍♂️于全量(liang)程的👌儀(yí)表常數(shù)及該常(chang)數的非(fei)線性誤(wu)差△3;3)依據(jù)每❄️個檢(jian)定流量(liang)點下3次(ci)檢定得(dé)到的儀(yi)表系數(shù)的分散(sàn)性評定(dìng)出其重(zhòng)複性△2;4)按(an)式(1)計算(suan)被檢渦(wō)輪流量(liàng)計的檢(jiǎn)定精度(dù)。
由上述(shù)檢定方(fāng)法及檢(jiǎn)定精度(du)的評定(dìng)方法可(ke)看出:
1)流(liú)量計的(de)儀表系(xì)數由流(liú)量标準(zhǔn)裝置直(zhi)接傳遞(dì)得到,因(yin)此🧑🏽‍🤝‍🧑🏻儀表(biǎo)系數的(de)精度取(qǔ)決于流(liu)量标準(zhǔn)裝置的(de)精度及(ji)3次重複(fu)測量🌈的(de)分散性(xing)(随機誤(wu)差大小(xiǎo));
2)所得的(de)儀表常(cháng)數實際(ji)上是指(zhi)在全量(liang)程範圍(wei).的通用(yòng)☁️儀表系(xi)數,其實(shí)質是對(duì)流量計(jì)誤差特(te)性曲線(xiàn)的簡單(dan)化處理(li)。
2.2保證和(hé)提高渦(wō)輪流量(liàng)計使用(yong)精度的(de)常用方(fang)法
　　針對(dui)渦輪流(liú)量計的(de)檢定方(fāng)法及檢(jian)定精度(dù)的評定(ding)方🌈法,運(yun)用計💛量(liang)學基本(ben)原則在(zai)流量計(ji)量的特(tè)定原則(ze),便可以(yǐ)歸納💁出(chū)對于經(jīng)過了計(jì)量檢定(dìng),已确定(ding)了儀表(biǎo)常💃🏻數和(he)檢定精(jīng)度🏃‍♂️的渦(wō)輪流量(liang)計,保證(zheng)和提高(gāo)其使用(yong)精度的(de)常用✉️方(fang)法:
1)隻要(yao)滿足計(jì)量學基(ji)本原則(zé)在流量(liang)計計量(liàng)中特定(dìng)原則的(de)要求,即(ji)流量計(ji)的使用(yong)條件與(yǔ)檢定條(tiao)件相一(yi)緻(包括(kuò)🆚流體的(de)流動特(te)性、介質(zhi)特性、流(liu)量範圍(wei)及🏃‍♀️操作(zuo)過程),并(bing)且在流(liú)量計的(de)檢定範(fàn)圍内使(shi)用其儀(yí)表常數(shu),便㊙️會使(shǐ)其使用(yong)精度等(děng)于檢定(ding)精度。
2)若(ruò)流量計(jì)的使用(yòng)條件滿(mǎn)足上述(shu)相同性(xing)原則，并(bìng)且流量(liang)🌍計在檢(jiǎn)定流量(liang)範圍内(nei)能夠定(dìng)點使用(yòng)時(使用(yong)其檢定(ding)流量下(xià)儀表系(xì)數的平(ping)均值),則(zé)流量計(jì)的使用(yong)精度将(jiāng)會大大(da)優于其(qi)檢定🏃‍♀️精(jīng)度。
3)若流(liu)量計在(zai)檢定流(liú)量範圍(wéi)内實際(jì)使用時(shi)，無法滿(man)足定👣點(diǎn)使🏃用條(tiao)件,則可(ke)依據檢(jian)定中得(de)到的各(ge)個檢🐇定(dìng)流量點(diǎn)🥵下的儀(yí)表🈲系數(shu)平均值(zhi)與使用(yòng)流量Q的(de)對應關(guān)系。借助(zhu)最小二(èr)乘😄法原(yuan)理對儀(yí)表常數(shu)進行線(xian)性化處(chu)理,用直(zhí)線拟合(hé)得到的(de)☀️K'=aQ+b來取代(dài)儀表常(chang)數K,也會(hui)在--定程(cheng)度上提(ti)高使用(yòng)精度。
2.3應(yīng)用舉例(li)
　　在精度(du)爲0.1級靜(jìng)态容積(ji)法水流(liú)量标準(zhǔn)裝置上(shang)對一台(tai)LW-15渦輪🔴流(liú)量計進(jin)行了計(jì)量檢定(ding),檢定數(shu)據如表(biao)1所🏒示。

檢(jian)定精度(du):δ=[(0.12+0.112+0.452)1/2]%=0.47%
　　在已知(zhī)流量計(jì)儀表常(cháng)數和檢(jiǎn)定精度(dù)條件下(xia),運用計(jì)量💚學基(ji)本原則(zé)在流量(liàng)計量中(zhong)的特定(ding)原則指(zhi)導流量(liàng)✨計的使(shi)用過程(chéng)便會産(chǎn)生如下(xià)結果:
1)若(ruo)流量計(jì)的使用(yong)條件滿(man)足特定(dìng)原則的(de)要求，使(shi)用給定(ding)的🌈儀表(biǎo)♈常數K0=560.5時(shi)流量計(ji)的使用(yong)精度等(deng)同于其(qí)檢定精(jīng)度(0.47%),反之(zhī)使用精(jing)度低于(yú)檢定精(jing)度。
2)在滿(mǎn)足特定(ding)原則條(tiao)件下,若(ruo)流量計(ji)能夠定(dìng)點使用(yong)(使用該(gai)點🤞下的(de)儀表系(xì)數平均(jun)值來替(ti)代儀表(biao)常數),則(zé)儀表常(cháng)數的非(fei)線🔴性誤(wu)差便可(ke)忽略。流(liu)量計的(de)使🌍用精(jīng)度爲δ=[(0.12+0.112)1/2]%=0.15%。
　　若(ruo)使用條(tiáo)件滿足(zu)特定原(yuan)則之要(yào)求,但流(liu)量範圍(wéi)無法變(biàn)🚶‍♀️動時,根(gen)據實際(ji)流量采(cai)用特性(xìng)方程K'=2.1769Q+556.06替(ti)代儀表(biao)常數K0=560.5可(ke)得到K'的(de)非線性(xing)誤差△3=0.12%,則(zé)流量計(ji)的使用(yòng)精度爲(wei)δ=[(0.12+0.112+0.122)1/2]%=0.20%。
3結論
1)渦(wō)輪流量(liang)計的檢(jiǎn)定精度(dù)是在檢(jiǎn)定條件(jiàn)下确定(ding)的，隻有(yǒu)使用條(tiao)🌐件滿足(zú)計量學(xue)基本原(yuán)則在流(liu)量計量(liàng)中特定(dìng)原則之(zhi)要求時(shi)使用儀(yi)表常數(shù)才能保(bao)證使用(yong)精度等(děng)于檢定(dìng)精度;
2)提(ti)高使用(yong)精度的(de)技術條(tiao)件是在(zai)滿足計(ji)量學相(xiang)同性原(yuan)則基礎(chu)上流量(liang)計的定(ding)點使用(yong)和對儀(yi)表常數(shù)的線性(xing)化處理(li);
3)上述方(fang)法對精(jīng)密渦輪(lun)流量計(jì)和 氣體(tǐ)渦輪流(liu)量計 具(ju)有同樣(yang)效果。

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