渦輪流量傳感器示值測量不確定度評定
一、概述測量依據:
JJG198-1994《速度式流量計》檢定規(guī)程;測量環(huán)境:溫度(5~35)℃;相對濕度(45~85)%RH;測量標準:用靜態(tài)容積法流量標準裝置作為測量標準;測量方法:采用比較測量法進行檢定;測量對象:選取上海虹益的LWGY-40渦輪流量計進行評定。
二、數學模型:
(一)流量計算公式當工作流體為液體時:QV=V20[1+βθ(θ-20)]QV——累積體積流量V20——在20℃的工作量器的容積βθ——工作量器材料的體膨脹系數θ——試驗時工作量器中的液體溫度(二)流量計儀表系數K第i個流量點第j次檢定,流量計儀表系數Kij為pijKij=Nij/Qvij{1+β[(ts)ij-tij]}{1-κ[(ps)ij-tij]}Nij——流量計在一段時間內的累積脈沖數Qvij——標準器在相同時間內給出的體積值。
三、不確定度分量分析:
主要由隨機效應引入的不確定度分量和由系統(tǒng)效應引入的不確定度分量。以渦輪流量計為被測量對象,用水流量標準裝置靜態(tài)容積法進行檢定,檢定數據如下表(K)=0.04% 靈敏系數C1=1(二)水流量標準裝置的不確定度(v) 檢定渦輪流量計用流量標準裝置的不確定為0.05%,k=2(v)=0.05%/2=0.025%靈敏系數C2=1(三)溫度測量的不確定度(T)采用允許誤差為±0.5℃的溫度傳感器(T1)=0.5/3000=0.017%按矩形分布考慮(T2)=U(T1)/=0.01%標準器處介質溫度引起不確定度的靈敏系數為C31=4×10被測表處介質溫度引起不確定度的靈敏系數為C31=-4×10(T)=2×0.01%×4×10=8×10(四)壓力測量的不確定度(P)所用壓力計滿量程為600KPa,允許誤差為滿量程的1.6%,
(一)各流量點儀表系數重復性(Ki)將各流量點儀表系數重復性(Ki)的***大值代入(K)=0.04% 靈敏系數C1=1(二)水流量標準裝置的不確定度(v) 檢定渦輪流量計用流量標準裝置的不確定為0.05%,k=2(v)=0.05%/2=0.025%靈敏系數C2=1(三)溫度測量的不確定度(T)采用允許誤差為±0.5℃的溫度傳感器(T1)=0.5/3000=0.017%按矩形分布考慮(T2)=U(T1)/=0.01%標準器處介質溫度引起不確定度的靈敏系數為C31=4×10被測表處介質溫度引起不確定度的靈敏系數為C31=-4×10(T)=2×0.01%×4×10=8×10(四)壓力測量的不確定度(P)所用壓力計滿量程為600KPa,允許誤差為滿量程的1.6%,(P1)=(600×1.6%)/287=3.345% 按矩形分布考慮(P2)=(P1)/=1.931%標準器處介質壓力引起不確定度的靈敏系數為C41=-2.9×10被測表處介質壓力引起不確定度的靈敏系數為C42=2.9×10(P)=2×1.931%×2.9×10=0.011%=0.0035935/0.000332=11五、擴展不確定度的評定取置信概率P=95%,有效自由度υeff=11,查t分布表得KP=t95(11)=2.20U95=t95(11)·(ΔX)=2.20×0.245%=0.539%六、測量不確定度的報告與表示對于渦輪流量計LWGY-40的示值誤差測量結果的擴展不確定度為U95=0.539% υeff=11七、計量標準的總不確定度計量標準的總不確定度,是整套計量標準裝置的合成不確定度,應不包括由于被測所引入的測量不確定度。(一)水流量標準裝置和配套設備的合成標準不確定度(ΔX)=0.027%(二)計量標準裝置的總不確定度取K=3,擴展不確定度U=3(ΔX)。