影響化工汙水流量計誤差的因素及不確定（dìng）度分析
點擊次數（shù）：2384 發布時間：2021-08-19 07:36:16
摘要：針（zhēn）對（duì）目前化工汙水流量（liàng）計的廣泛應用（yòng），簡要（yào）介紹影（yǐng）響化工汙水（shuǐ）流量計示值（zhí）誤差的不利因素以及對其不確定度的（de）分析。
1、引言（yán）
隨（suí）著工業自動化的迅速發（fā）展，越來（lái）越多的流量計被用於工（gōng）業生產和貿易結算，因此流量計的計量檢定校準占據著越來越重要的地位，在眾多種類的流量計中，化工汙（wū）水流量計以其傳感器結構簡單、測量管徑無壓損、準確度高、性能（néng）優（yōu）良等（děng）諸多優點，被應用在各個領域。化工汙水流（liú）量計有許多優點（diǎn），但若選型（xíng）不合（hé）理、現場安裝不妥、使用不（bú）當，都將會引（yǐn）起誤差的增大，示值（zhí）不穩（wěn）定，甚至（zhì）表體損（sǔn）壞（huài）。針對大慶地（dì）區各大（dà）采油廠的實際情況，正確的（de）安裝方法成了流量計準確（què）計（jì）量的關鍵。
如果在實驗室進行檢定校準，以上這些不利因素就可以有效地減輕甚（shèn）至避免，下麵（miàn）將（jiāng）在實驗室環境下和模擬現場環境下（xià）對同一化工（gōng）汙水流量計進行不確（què）定度的分析。
2、實驗（yàn）室條件下（xià）的不確定度分析
2.1 實驗要求
依據JJG1033-2007《化工汙水流（liú）量計檢定規程》，選定一台DN100mm化工汙水流量計作為校準對象，測量標（biāo）準和主要配套儀器設備為DN(80-250)mm水流量標準裝置，不確定度為0.066%(k=2)。
2.2 數學模型
2.2.1 體積流量計（jì）算
由於水的體（tǐ）積壓縮係數很小，當壓力變化不是很大時，可（kě）將水看做是不可壓縮的流體，因此由標準裝置得到的水的體積流（liú）量為：
2.2 流量計誤差
化工（gōng）汙水流量（liàng）計準確度的（de）表（biǎo）示方法有三（sān）種：相對示（shì）值誤差（chà）、滿量程引用誤差、相對示值誤差與滿量程引用誤差相結合。因為針對一個固定（dìng）的（de）流量點誤差總可以用任一種（zhǒng）方式表述，而流量計量中，相對示值誤差應用場合（hé）較（jiào）多，所以下麵的（de）分析均采用相對示值誤差的（de）表示方法。
2.3 靈敏係數
靈敏係數C的表達式為（wéi）：
2.4 各分（fèn）量標準（zhǔn）不確定度評（píng）定
標準不確定（dìng）度的來源主要有兩個方麵：由被校流量計測量重複性引入的不確定（dìng）度分量u（Er）和標準裝置（zhì）引入的不確（què）定度分量u（Qs）。
2.4.1 被校流量計測量重複性引入的（de）不確定度分量u（Er）的評定（dìng）DN100mm化工汙水流量計，其流量範圍為（4～45）m3/h，各測（cè）量點測量重複性（xìng）按下式計算：
從表中已得出各測量點的Eri值。為（wéi）此每（měi）個流量點由測量重複性引入的不確（què）定（dìng）度為：
2.4.2 標準裝置引入的不確定度分量u（Qs）的評定（dìng）
本分量主要由標準裝置（zhì）引入的，其不確（què）定度來源主要有計時器頻率穩定度、標準工作量器的不確（què）定度、換向器的累計時間、溫度變送器的誤差、壓力變送（sòng）器的誤差等引入的。黑龍江省計量檢定測試院檢（jiǎn）定該裝置時已將（jiāng）上述各（gè）項不確定因（yīn）素考慮在內，在檢定**上（shàng）已給出（chū）擴展不確定度（dù）為U=0.066%（k=2）。則標準裝置引入的不確（què）定度分（fèn）量為：
2.5 合（hé）成相對（duì）標準不確定（dìng）度Uc的評定合成相對標（biāo）準不確定度Uc的評定
2.6 擴展不確定度的評定
取包（bāo）含因子（zǐ）k=2時，則擴（kuò）展不（bú）確定度（dù）結果如（rú）表1：
通過在（zài）實驗室條（tiáo）件下（xià）對該流量（liàng）計的檢定，符合流量計的等級（jí）標準，下（xià）麵將模擬現場安裝條件來對該流量計進行檢定。
3、實驗室條件下的不確（què）定（dìng）度（dù）分析
為了模擬現場管（guǎn）道中流量不穩的情況，將該流量計上遊處安裝一個同口徑的渦街流量計，因為渦街流量計表體中有可產生旋渦的阻流件，可以模擬現場的流體不穩定情況。其測量後的具體數（shù）據如表2：
4、結論
實驗室條件下和模擬現場條件下的不確定度比較（表3）兩次結果可（kě）以看出，兩次實驗（yàn）各個流量點的不確定度差距非（fēi）常大。可見，化工汙水流量計對安裝條件還是比較苛刻的。
5、結束語
通過對流量（liàng）計在不同環境（jìng）下不確定度的（de）評定，可以看出現場安裝條件對流量計誤差和不確定度的影響。如果流量（liàng）計在現場使用時沒有正確安裝，例如直管段長度不夠、管徑內（nèi）液體不是理想液體、環境溫度超出流量計（jì）正常使用範圍，都有可能對流量計的測量結果（guǒ）造成*大的影響，可是現場條件未必能像實驗室的安裝條件一樣理想，這就需（xū）要使用單位（wèi）對流量計的性能作必（bì）要的了解和對現場安裝條件的嚴格把關。
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1、引言（yán）
隨（suí）著工業自動化的迅速發（fā）展，越來（lái）越多的流量計被用於工（gōng）業生產和貿易結算，因此流量計的計量檢定校準占據著越來越重要的地位，在眾多種類的流量計中，化工汙（wū）水流量計以其傳感器結構簡單、測量管徑無壓損、準確度高、性能（néng）優（yōu）良等（děng）諸多優點，被應用在各個領域。化工汙水流（liú）量計有許多優點（diǎn），但若選型（xíng）不合（hé）理、現場安裝不妥、使用不（bú）當，都將會引（yǐn）起誤差的增大，示值（zhí）不穩（wěn）定，甚至（zhì）表體損（sǔn）壞（huài）。針對大慶地（dì）區各大（dà）采油廠的實際情況，正確的（de）安裝方法成了流量計準確（què）計（jì）量的關鍵。
如果在實驗室進行檢定校準，以上這些不利因素就可以有效地減輕甚（shèn）至避免，下麵（miàn）將（jiāng）在實驗室環境下和模擬現場環境下（xià）對同一化工（gōng）汙水流量計進行不確（què）定度的分析。
2、實驗（yàn）室條件下（xià）的不確定度分析
2.1 實驗要求
依據JJG1033-2007《化工汙水流（liú）量計檢定規程》，選定一台DN100mm化工汙水流量計作為校準對象，測量標（biāo）準和主要配套儀器設備為DN(80-250)mm水流量標準裝置，不確定度為0.066%(k=2)。
2.2 數學模型
2.2.1 體積流量計（jì）算
由於水的體（tǐ）積壓縮係數很小，當壓力變化不是很大時，可（kě）將水看做是不可壓縮的流體，因此由標準裝置得到的水的體積流（liú）量為：
2.2 流量計誤差
化工（gōng）汙水流量（liàng）計準確度的（de）表（biǎo）示方法有三（sān）種：相對示（shì）值誤差（chà）、滿量程引用誤差、相對示值誤差與滿量程引用誤差相結合。因為針對一個固定（dìng）的（de）流量點誤差總可以用任一種（zhǒng）方式表述，而流量計量中，相對示值誤差應用場合（hé）較（jiào）多，所以下麵的（de）分析均采用相對示值誤差的（de）表示方法。
2.3 靈敏係數
靈敏係數C的表達式為（wéi）：
2.4 各分（fèn）量標準（zhǔn）不確定度評（píng）定
標準不確定（dìng）度的來源主要有兩個方麵：由被校流量計測量重複性引入的不確定（dìng）度分量u（Er）和標準裝置（zhì）引入的不確（què）定度分量u（Qs）。
2.4.1 被校流量計測量重複性引入的（de）不確定度分量u（Er）的評定（dìng）DN100mm化工汙水流量計，其流量範圍為（4～45）m3/h，各測（cè）量點測量重複性（xìng）按下式計算：
從表中已得出各測量點的Eri值。為（wéi）此每（měi）個流量點由測量重複性引入的不確（què）定（dìng）度為：
2.4.2 標準裝置引入的不確定度分量u（Qs）的評定（dìng）
本分量主要由標準裝置（zhì）引入的，其不確（què）定度來源主要有計時器頻率穩定度、標準工作量器的不確（què）定度、換向器的累計時間、溫度變送器的誤差、壓力變送（sòng）器的誤差等引入的。黑龍江省計量檢定測試院檢（jiǎn）定該裝置時已將（jiāng）上述各（gè）項不確定因（yīn）素考慮在內，在檢定**上（shàng）已給出（chū）擴展不確定度（dù）為U=0.066%（k=2）。則標準裝置引入的不確（què）定度分（fèn）量為：
2.5 合（hé）成相對（duì）標準不確定（dìng）度Uc的評定合成相對標（biāo）準不確定度Uc的評定
2.6 擴展不確定度的評定
取包（bāo）含因子（zǐ）k=2時，則擴（kuò）展不（bú）確定度（dù）結果如（rú）表1：
通過在（zài）實驗室條（tiáo）件下（xià）對該流量（liàng）計的檢定，符合流量計的等級（jí）標準，下（xià）麵將模擬現場安裝條件來對該流量計進行檢定。
3、實驗室條件下的不確（què）定（dìng）度（dù）分析
為了模擬現場管（guǎn）道中流量不穩的情況，將該流量計上遊處安裝一個同口徑的渦街流量計，因為渦街流量計表體中有可產生旋渦的阻流件，可以模擬現場的流體不穩定情況。其測量後的具體數（shù）據如表2：
4、結論
實驗室條件下和模擬現場條件下的不確定度比較（表3）兩次結果可（kě）以看出，兩次實驗（yàn）各個流量點的不確定度差距非（fēi）常大。可見，化工汙水流量計對安裝條件還是比較苛刻的。
5、結束語
通過對流量（liàng）計在不同環境（jìng）下不確定度的（de）評定，可以看出現場安裝條件對流量計誤差和不確定度的影響。如果流量（liàng）計在現場使用時沒有正確安裝，例如直管段長度不夠、管徑內（nèi）液體不是理想液體、環境溫度超出流量計（jì）正常使用範圍，都有可能對流量計的測量結果（guǒ）造成*大的影響，可是現場條件未必能像實驗室的安裝條件一樣理想，這就需（xū）要使用單位（wèi）對流量計的性能作必（bì）要的了解和對現場安裝條件的嚴格把關。
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