液体涡轮流量计K系数测量结果不确定度评定

　　1、概述

　　涡轮流量计的检测依据JJG 1037- 2008 《涡轮流量计》进行。以静态容积法水流量标准装置为标准器，使流体在相同的时间间隔内连续流过被检流量计和标准器，比较两者的输出值，从而确定被检流量计的 K 系数。

　　2、建立数学模型，列出不确定度传播率

　　(1)建立数学模型

　　涡轮流量计第i 流量点第 j 次检定的仪表系数 Kij为：

　　式中：Nij———第 i 流量点第 j 次检定时被检流量计在检定时间内发出的累积脉冲数，P;Vij———第 i 流量点第 j 次检定时流过被检流量计的实际体积流量，m3。

　　每个流量点检定 n 次，第 i 流量点的仪表系数 Ki为：

　　将 Vij= (Vs)ij{1+β [(θm)ij- (θs)ij]}·{1- k [(pm)ij- (ps)ij]}代入公式(1)并整理，忽略高阶无穷小，将水看做是不可压缩液体后得到：

　　式中：(Vs)ij———第 i 流量点第 j 次检定时金属量器给出的实际体积流量，m3;β———检定用液体的体膨胀系数，1/ ℃;(θm)ij———第 i 流量点第 j 次检定时被检流量计处液体的温度，℃;(θs)ij———第 i 流量点第 j 次检定时金属量器中液体的温度，℃。

　　(2)不确定度传播率

　　3、标准不确定度来源及评定

　　用静态容积法水流量标准装置对一台频率输出的DN100 涡轮流量计进行检定，介质温度12.5℃ ，最大为0.3℃ ，，介质压力0.15MPa。每个流量点检定3 次，以3 次仪表系数的平均值作为该点的仪表系数，重复性用贝塞尔公式计算，检定数据见表 1。

　　(1)标准装置的不确定度 ur(Vs)

　　检定证书给出静态容积法水流量标准装置的扩展不确定度 Ur(Vs)=0.05%，k=2，则其标准不确定度 ur(Vs)及相对灵敏系数 cr(Vs)分别为：

　　(2)被检流量计脉冲计数的不确定度 ur(N )

　　脉冲计数误差为±1 个脉冲，一般一次检定的累积脉冲数不少于 5000 个，即脉冲计数的误差不大于0.02%，按矩形分布考虑，则其标准不确定度 ur(N )及相对灵敏系数 cr(N )分别为：

　　(3)检定用液体体膨胀系数的不确定度 ur(β)

　　估计 Ur(β)=25%，按矩形分布考虑，则其标准不确定度 ur(β)及相对灵敏系数 cr(β)分别为：

　　(4)被检流量计处液体温度测量的不确定度 ur(θm)

　　使用的温度变送器的最大误差为 0.2℃，水温为12.5℃，则 .按矩形分布考虑，其标准不确定度 ur(θm)及相对灵敏系数 cr(θm)分别为：

　　(5)金属量器中液体温度测量的不确定度 ur(θs)

　　同上，ur(θs)=0.924%，cr(θs)=βθs=0.0025。