摘要(yào):對6台标準渦輪流(liu)量計
的測量數據(jù)進行分析,采用線(xian)性内插和曲線拟(ni)合🔴方法,比較兩種(zhǒng)方法計算結果的(de)不确定度,結果表(biao)明采用曲線拟合(hé)的方法對渦輪流(liú)量計的誤差評定(dìng)更符合流量計的(de)儀⭐表特性,且引入(ru)更低的不确定度(du)。
0前言
标準表法流(liu)量裝置是指流體(ti)在相同的時間間(jiān)隔内連🌍續通過⚽标(biāo)準流量計和被檢(jiǎn)流量計,用比較的(de)方法🏃🏻确定被檢☎️流(liu)量計的精度的方(fāng)法。裝置由流體源(yuan)、試驗管路系統、标(biao)準🌈流量計、流量調(diao)節閥以及輔♋助設(she)備等組成,方便量(liang)值傳遞、擴大流量(liang)範圍、節約💚投資和(he)提高檢定效率。渦(wo)輪流量計具有精(jing)度高、響應快、測量(liàng)範圍寬和壓損小(xiao)等🍉優點,“常作爲标(biāo)準器應用在标🆚準(zhun)表法🈚流量标準裝(zhuang)置中。
根據JJC643-2003《标準表(biǎo)法流量标準裝置(zhi)》可知,利用标準裝(zhuāng)置對🔞流💛量㊙️計♉進行(háng)檢定時,選取量程(chéng)内的固定幾個流(liú)量點作爲檢定♉點(dian),檢⭐定點💛與被檢流(liú)量計工作時的🍉實(shí)際流量點不⭐一-緻(zhì),即非定點使用的(de)情況。非定點使用(yòng)的流量計,需基于(yú)檢定點的不确定(dìng)度對未檢定流量(liang)點的不确定度進(jin)行評估,不同的評(ping)估方法對不确定(ding)度🏃♂️的引入存在差(chà)别。本文對6台渦輪(lún)流量計的校準結(jie)果爲🈲參考,采用線(xiàn)性内插和曲線拟(nǐ)合兩種方法對比(bǐ),分析兩種評估方(fang)法。
1渦輪流量計
渦(wō)輪流量計是一-種(zhǒng)流量測量儀表,流(liú)動流體的動☔力驅(qū)⛹🏻♀️使渦輪葉片旋轉(zhuǎn),其旋轉速度與體(ti)積流量近似成比(bǐ)例。通過流量計的(de)流體體積示值是(shì)以渦輪💛葉輪轉數(shù)爲基準的。使用儀(yí)表系數K計🤟算流量(liang)計示值誤差的爲(wei)A類,使用累積流量(liàng)計算流量計示值(zhí)誤差的爲B類。
1.1使用(yong)儀表系數K計算示(shì)值誤差
式中:Ki——檢定(dìng)點的平均儀表系(xi)數,(m3)-1或L-1;
Kij——第i檢定點第(di)j次檢定的系數,(m3)-1或(huo)L-1;
Nij——第i個檢定點第j次(cì)檢定時流量計顯(xian)示儀表測得的脈(mo)沖數;
Vij——第i個檢定點(dian)第j次檢定時标準(zhun)裝置測
得的實際(jì)體積,m3或L;
i-——1,2,...m,m.爲檢定點(dian)數,m≥3;
j--1,2...n,n爲檢定點數,n≥3。
渦(wō)輪流量計的儀表(biǎo)系數K:
式中:(Ki)max——流量計(jì)在qt和qmax流量範圍各(ge)流量檢定點的Ki中(zhong)的最大值,(m3)-1或L-1;
(Ki)min——流量(liàng)計在qi和qmax流量範圍(wéi)各流量。檢定點的(de)Ki中的最小🏃值,(m3)-1或L-1。
1.2使(shǐ)用累積流量計算(suàn)流量計的相對示(shi)值誤差
式中:Eij——第i檢(jiǎn)定點第j次檢定被(bei)檢流量計的相對(dui)示值🐅誤差,%;
Vij——第i檢定(dìng)點第j次檢定時流(liú)量計顯示的累積(ji)流量值,m3;
(Vs)ij——第i檢定點(diǎn)第j次檢定時标準(zhun)器換算到流量計(ji)處狀态🌈的累積流(liú)量值,m'。
第i檢定點被(bei)檢流量計的相對(dui)示值誤差(見表1):
2誤(wù)差評估方法.
2.1線性(xing)内插
渦輪流量計(ji)的理想特性是假(jia)定渦輪處于勻速(sù)運動的平🥰衡狀态(tài),并且機械摩擦阻(zu)力矩和流體對渦(wo)輪的阻力矩均👈可(kě)忽略的⛱️條件下,儀(yi)表系數與流量之(zhi)間的關系爲線性(xìng)。
對于非定點使用(yong)下渦輪流量計的(de)相對示值誤差,國(guo)内普遍采用線性(xing)内插法(簡寫爲LI),即(jí)通過相鄰流量的(de)🍓qvi、qvi+1及誤差Ei;E;1,采用線🔞性(xìng)内插的方式計算(suàn)得到相鄰㊙️流量間(jiān)🚩q.1.的誤差E.LI,i,i+1|,則:
2.2曲線拟(nǐ)合
渦輪流量計的(de)儀表系數主要受(shòu)機械摩擦阻力和(he)流體阻力的影響(xiang)。機械摩擦阻力越(yue)小,流量計的始🔞動(dong)流量值也越小,即(ji)㊙️在小流量區段量(liang)限越寬,減小流量(liàng)計的軸與🙇♀️軸承間(jiān)的摩擦力可提☔高(gao)小流量特性。流體(tǐ)的運動粘度較低(dī)時,儀表系數幾乎(hū)爲一常數,超過某(mǒu)一黏度值後,儀表(biao)系數将随👅着運動(dòng)黏度💁的增大不再(zai)呈現線性。
對6台渦(wo)輪流量計的校準(zhǔn)數據進行流量計(ji)誤差E和檢定點q,間(jian)進行曲線拟合,計(jì)算拟合參數和不(bú)确定,其公式如下(xià):
計算出6台渦輪流(liu)量計的拟合系數(shù)和不确定度,具體(ti)數☀️據見表3。
2.3評估方(fāng)法比較
基于6台渦(wō)輪流量計的校準(zhǔn)結果,線性内插和(he)曲線拟合得到的(de)各渦輪流量計的(de)不确定度如圖1所(suo)示。
圖1表明:線性内(nei)插法的不确定度(dù)明顯超過曲線拟(ni)合🌂法,線性内插的(de)不确定度最大爲(wèi)0.072%,曲線拟合法最大(dà)爲0.025%,其中📧兩種不确(que)定度差異最大的(de)達到0.047%。
3結論
以6台氣(qì)體渦輪流量計
的(de)測量數據爲基礎(chu),比.較線性插值和(hé)曲線拟合兩種誤(wù)👣差評定方法引入(ru)的不确定度,曲線(xian)拟合結果更符🌈合(hé)渦輪流量計🧑🏾🤝🧑🏼的儀(yi)表特性,能更好的(de)預測渦輪流量計(ji)在各🌐流量點的誤(wu)差值,實現量值傳(chuan)遞的正确可靠🏃♂️。
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