一、标(biāo)準流量計(jì)的選擇
探(tàn)索的主要(yào)出發點是(shì)低成本使(shi)用，滿足浮(fu)子流量計(ji)
校準需求(qiu),考慮到流(liú)量計量程(cheng)在(1~500)L/min,示值誤(wu)差多爲2.5級(ji)~4.0級,依🌈據JJG257-2007《浮(fu)子👈流量計(ji)檢定規程(cheng)》中“裝置的(de)擴展不确(què)定度應優(yōu)于被檢流(liu)量計的誤(wu)差的1/2”原則(zé),選用2台精(jīng)🈲度型層流(liú)質量流量(liàng)計;示值誤(wu)㊙️差0.4%ofreading+0.2%ofFS,量程分(fen)别爲(1~100)L/min和(5~500)L/min即(ji)可滿足常(chang)用浮子流(liú)量計的校(xiao)準。
層流流(liú)量計工作(zuo)原理基于(yu)泊肅葉公(gōng)式,其内部(bù)約🐆束元💰件(jiàn)采用多層(ceng)薄片，将氣(qì)流分割成(chéng)多個分流(liu)體,流體處(chu)于完全🏃🏻♂️發(fā)展‼️的層流(liú)狀态,當流(liú)體在層流(liu)流動狀态(tài)條件下,理(li)論.上其壓(yā)力損失與(yǔ)其流動速(su)度的一次(cì)方💯成正比(bǐ),其數學關(guan)系式爲:
式(shi)中:Q一體積(jī)流量;P1一入(ru)口靜壓;P2一(yī)出口靜壓(ya);r一管路半(ban)徑;η一液體(tǐ)絕對黏度(du);L一阻尼段(duàn)的長度
層(céng)流流量計(ji)具有寬的(de)量程(1:100),無需(xū)前後直管(guan)段,精度🔆等(děng)級高等優(yōu)點,标準流(liú)量計的準(zhǔn)确度對校(xiao)準系統整(zheng)體精度影(ying)響非常大(dà),這在後續(xù)的不确定(dìng)度評定中(zhong)可明顯看(kan)出,另外流(liú)量計自帶(dai)串口數據(ju)通信接口(kou),流量顯示(shi)輸出爲标(biao)準狀态(101.325kPa,25℃),不(bú)必再增加(jiā)溫度和👉壓(ya)力測量系(xì)統，方便安(an)裝調試及(ji)計算機，數(shù)據采集。
二(èr)、系統組成(cheng)及結構
系(xi)統原理框(kuàng)圖如圖1所(suǒ)示,氣源采(cǎi)用壓縮空(kong)氣,經過一(yī)個1m3的儲氣(qì)罐來獲得(de)穩定的氣(qi)流,出氣口(kǒu)加裝一級(jí)過濾和🈲除(chu)濕裝置;爲(wei)适應不同(tóng)接口流量(liang)計校準要(yào)求,配置了(le)4路輸出接(jie)口,其中😘2路(lù)爲D25和D15法蘭(lan)盤連接,其(qí)餘兩路爲(wèi)“塔形”接口(kǒu)和專用減(jiǎn)壓閥連接(jie),這4路氣路(lu)輸出接口(kou)基本可滿(man)足常用流(liú)量計☎️校準(zhun)不同的檢(jiǎn)測管路全(quán)部通過在(zài)面闆、上的(de)按鈕選擇(zé),通過控制(zhì)電磁閥切(qiē)換,并由在(zai)面闆.上的(de)指示燈顯(xian)示。顯示儀(yi)表全部采(cǎi)用數字儀(yi)表，且均帶(dai)有數字❄️通(tong)信接口,全(quán)部采集數(shu)據均可通(tōng)過串口輸(shu)送至計算(suan)機,計算機(jī)程序完成(cheng)數據👉采集(jí)存儲、檢測(ce)結論判💃斷(duàn),原始數據(ju)存檔、檢定(dìng)報告的自(zi)動⛷️形成和(hé)打印輸出(chū);主設備📱的(de)各管路切(qie)換和氣路(lù)的❓開關可(ke)獨立完成(cheng),流量、溫度(du)、壓力參數(shu)均可正常(chang)顯示。因此(cǐ),主機在無(wú)計算機參(can)與的情況(kuàng)下,同樣👣可(kě)完成校準(zhun)工作,隻是(shi)需要手🔱工(gong)記錄換算(suàn)。
裝置操作(zuò)也簡單,在(zai)啓動“空氣(qi)流量校準(zhun)”系統軟件(jian)後,計🧑🏽🤝🧑🏻算機(ji)提示輸入(rù)被校準流(liú)量計的必(bì)要信息,并(bìng)自動完成(chéng)标準流量(liang)💰計選擇，在(zài)調整到被(bei)校準刻度(du)後，點擊♊采(cǎi)集功能鍵(jian),由計算機(jī)自動完成(chéng)标準流量(liang)計、被檢流(liu)量計介質(zhì)的溫度、壓(ya)力數據的(de)采集及處(chù)理,同時還(hai)具有原始(shi)數據存檔(dàng)、證書打印(yìn)、資料的查(chá)找篩選等(deng)功能,具有(yǒu)一定的智(zhì)能功能,方(fāng)便日🏃🏻♂️後的(de)送檢管理(lǐ)。
三、軟件的(de)設計編制(zhi)
系統采用(yòng)易上手的(de)VB6.0開發程序(xu)軟件,該開(kāi)發系統自(zì)🤞身帶有豐(feng)富的窗體(tǐ)控件，可視(shì)化界面設(shè)計風格和(hé)32位面向對(duì)象的程序(xù)設計等優(yōu)點，适合非(fēi)計算機專(zhuān)業人員作(zuò)程序🌐開發(fa)應用。其自(zi)帶的串💚口(kou)通信控件(jiàn)和數據連(lián)接MicrosoftADO控件，使(shǐ)數據采集(jí)、通信存儲(chǔ)、查詢的功(gōng)能變得容(rong)易實現，對(dui)提高軟件(jian)開發效率(lǜ),縮短程序(xu)♋周期起到(dào)了🔞很好的(de)作用。
軟件(jiàn)功能參照(zhao)現行浮子(zi)流量計檢(jiǎn)定規程,并(bing)考慮到👣實(shi)際工♻️作的(de)要求編制(zhi),程序主要(yao)有檢測開(kāi)始前信息(xī)錄入、檢測(ce)過程的數(shu)👣據采集存(cún)儲、結束後(hòu)的檢測數(shu)據存儲及(ji)日後數據(ju)查詢、證書(shū)的⛹🏻♀️打印程(chéng)序模塊組(zu)成,如圖2所(suo)示。
四、系統(tong)測量不确(què)定度評定(dìng)
在這裏标(biāo)準表測量(liàng)的氣體流(liú)量是在101.325kPa和(hé)298.15K(25℃)狀态下的(de)體積流⚽量(liàng),換算到浮(fú)子流量計(ji)刻度狀況(kuang)下的流量(liàng)導出公式(shi)爲
準流量(liàng)計讀數(101.325kPa,25C狀(zhuàng)态下);Tk一标(biāo)準流量計(jì)氣體體積(ji)流量的溫(wēn)度📱(298.15K);PmTm一被檢(jiǎn)前流量計(ji)的壓力和(he)溫度;Pn,Tn一浮(fu)子流量計(jì)刻🏃♀️度狀态(tai)下的壓力(li)(101.325kPa)和溫度(293.15K)。
導(dǎo)出式(2)爲實(shi)際檢測中(zhōng)換算成浮(fú)子流量計(jì)狀态下的(de)✍️公式,參照(zhao)JJF1059--2012《測量不确(què)定度評定(dìng)方法》,選擇(zé)一台4.0級的(de)浮💯子流量(liang)計(型号規(gui)格爲LZB-25,流量(liang)範圍(2.5~25)m3/h,對15m3/h(250L/min)點(dian)重複測量(liàng)10次。利☁️用貝(bei)塞爾公式(shi)👈求得測量(liàng)重複性引(yǐn)入的不确(que)定度分量(liàng),重複性标(biao)準差。
各項(xiàng)不确定度(dù)分量評定(dìng)預估如表(biǎo)1所示合成(chéng)标準不确(que)定度👨❤️👨:
u(Qk)=[c21u2(Q)+c2u2(Pm)+c23u2(Tm)+c24u2(S)]1/2=1.96I/min
即uc=1.96L/min
相(xiàng)對不确定(dìng)度urel=196/250=0.78%，擴展相(xiang)對不确定(dìng)度,按推薦(jian)取k=2,
Urel=k×urel=2×0.78<1.6%
五、結論(lùn)
氣體流量(liang)标準裝置(zhi)的不确定(ding)度uc<1.6%,按JJG257-2007規定(ding),可以滿足(zú)對不确定(dìng)度4%的玻璃(lí)浮子流量(liàng)計的計量(liàng)校準檢定(ding)要求，該校(xiào)準裝置在(zai)近兩年來(lai)檢定了大(da)量浮子流(liu)量計同時(shí)該校💯準系(xì)統具有數(shu)據采集換(huàn)算功能,解(jie)決了因浮(fu)子流量計(jì)檢測介質(zhi)不同,溫度(dù)、壓力變化(hua)導緻的換(huàn)算計算問(wen)題,有效提(ti)高了工作(zuo)效率。
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