張弦
【摘要】 選用電子秤和電子秒表作為標準器,采用比較法,對在線流量計的示值誤差進行不確定度分析。圍繞測量重復性、標準器、被檢表等不確定度來源進行評定。
【關鍵詞】 電子秤;不確定度;在線;流量計
【DOI編碼】 10.3969/j.issn.1674-4977.2019.03.007
Abstract: Using electronic scales and stopwatches as standard devices,the uncertainty of indication error of on-line flowmeters were analyzed by comparison method. The sources of uncertainty such as measurement repeatability,standard instrument and checked table were evaluated.
Key words: electronic scale;uncertainty;on-line;flowmeters
目前很多秤檢測現(xiàn)場的流量計很難拆卸,這給檢測帶來了諸多不變,而且還需要在線檢測,對檢測要求和評定不確定度提出了更高的要求,本文對現(xiàn)場在線檢測流量計的不確定度進行分析。
1 概述
1.1 測量依據(jù)
JJF(遼) 84-2010《液體流量測量系統(tǒng)在線校準規(guī)范》
1.2 計量標準
主要計量標準設備為電子秤(見表1)。
1.3 被測對象
被測對象流量計的準確度等級和最大允許誤差(見表2)。
1.4 測量方法
使用電子秤進行校準,將容器置于電子秤上,電子秤去皮置零,處于準備狀態(tài)。使測量系統(tǒng)正常工作,介質通過管道流入容器,同時開始記錄校準時間和測量系統(tǒng)起始值,當電子秤示值超過量程2/3時,停止注入介質并記錄校準時間和測量系統(tǒng)終止值。系統(tǒng)瞬時流量則記錄10次瞬時流量。
2 測量模型
被校測量系統(tǒng)與標準金屬量器測量值之間的示值誤差為:
3 不確定度傳播律
對公式(1)中的變量分別求偏導得到傳播率為:
式中各靈敏系數(shù)為:
選一較好流量校準系統(tǒng)進行檢測,標準器采用電子秤,校準記錄見表3。
4 標準不確定度評定
4.1 被校測量系統(tǒng)引入的標準不確定度[u(q)]
被校測量系統(tǒng)引入的標準不確定度主要由系統(tǒng)的分辨力引入,系統(tǒng)的分辨力為0.01 kg/min,則[a=0.005 kg/min],服從矩形分布,所以:
流量點對應的分量值見表4。
4.2 標準器引入的標準不確定度[u(qs)]
4.2.1 電子秤引入的不確定度[ur(m)]
4.2.2 測量時間引入的不確定度[ur(t)]
測量時間不確定度主要由秒表以及換向時間引起,時間測量的最大誤差不超過0.2 s,由此引入的標準不確定度為:
所以,標準流量的標準不確定度為:
4.3 重復性引入的標準不確定度[u(E)]
在校準時間內,重復測量3次,取平均值作為本次測量結果,所以重復性引入的標準不確定度為:
5 合成標準不確定度
標準不確定度匯總表見表5。
合成標準不確定度為:
6 擴展不確定度計算
各個流量點標準不確定主要是標準器和重復性帶來的,這兩項都是正態(tài)分布,所以取[k=2],相對擴展不確定度為:
7 結語
由以上的評定過程和評定結果,可以發(fā)現(xiàn)秤檢測現(xiàn)場流量計評定不確定度的來源主要是標準器(秤)、被檢系統(tǒng)讀數(shù)和重復性。
【參考文獻】
[1] 液體流量測量系統(tǒng)在線校準規(guī)范:JJF(遼):84-2010[S].
[2] 倪育才.實用測量不確定度評定(第5版)[M].北京:中國質檢出版社,2016.
[3] 電磁流量計:JJG 1033-2007[S].
[4] 暢秋菊.大口徑電磁流量計在線校準結果的不確定度分析[J].現(xiàn)代測量與實驗室管理,2016(4):26-27+69.