标准表法液体流量标准装置不确定度评定

发布时间：2021-03-28 11:06

　　文章主要依据JJG 643—2003 《标准表法液体流量标准装置》对标准表法液体流量标准装置的不确定度来源进行分析,应用MATLAB软件,采用最小二乘法得到流量-仪表系数曲线,确定了标准流量计的测量A类标准不确定度;以"黑箱理论"为立足点,忽略过程控制中复杂的数模转换关系,仅关注"输入—输出"关系,采用标准多功能校准源5500 A对标准装置进行校准,得出数据采集、信号处理、数据处理及通讯不确定度;最终得出装置的扩展不确定度U=0.27%（k=2）,为今后进行相关标准装置的不确定度评定提供参考,有一定的借鉴意义。 

【文章来源】：工业计量. 2020,30(06)

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

标准表法液体流量标准装置结构简图

使用MATLAB软件、最小二乘法进行线性、多维曲线拟合得到流量-仪表系数曲线，如图2所示(x轴为流量Q轴、y轴为仪表系数K轴)，分别得到拟合回归方程:1维线性拟合:k=0.087 2Q+16 500;2维曲线拟合:k=-6.12E-5Q2+0.130 4Q+16 496;3维曲线拟合:k=-6.51E-7Q3+6.57E-4Q2-0.073 2Q+16 506;4维曲线拟合:k=-8.25E-9Q4+1.10E-5Q3-0.004 5Q2+0.708 9Q+16 479。结合式(1)、(2)，不同拟合曲线下分别得到:0.072%、0.069%、0.061%及0.050%，即随着拟合曲线维数的增加，u1值不断减小，最大值0.072%(1维线性拟合)。用相同的方法，DN80、DN32、DN15口径的电磁流量计的u1值分别为0.078%、0.034%及0.113%，因此，标准流量计的测量A类标准不确定度u1取四个标准表中最大值，即0.113%。

式中:q为标准流量计修正后的流量，m3/h;q0为标准流量计显示的流量，m3/h;β为检定用液体(水)在检定状态下的体膨胀系数，是变化的常数(如图3所示)，℃-1;κ为检定用液体(水)在检定状态下的压缩系数，4.76×10-10Pa-1(常温下[6]);由于标准流量计的检定往往由本装置的静态质量法来检定，根据经验，检定用液体在检定状态下，Tmin为11.9℃(6、7月份)，Tmax为23.7℃(12、1月份)，将温度值代入图3中的回归方程，得到β11.9为1.54×10-4℃-1、β23.7为3.21×10-4℃-1，则ΔT·β最大为0.006 4%;另外，经过整理原始记录发现标准装置中检定用液体的压力在0.05 MPa与0.33 MPa之间变化，则κ·Δp最大为0.000 133%(可忽略)，κ·Δp、κ·Δp·β·ΔT可忽略。

【参考文献】：
期刊论文
[1]标准表法流量标准装置检定中标准流量计的不确定度探讨[J]. 曹久莹.  计量技术. 2013 (12)
[2]回归分析的直线拟合不确定度探讨[J]. 刘庆,邵志新.  中国测试. 2009(03)
[3]标准表法气体流量标准装置及不确定度分析[J]. 黄向阳,李长武,罗强.  计量技术. 2006(07)



本文编号：3105451