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流量积算式仪瞬时流量测量结果不确定度评定

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  1 引言

  流量是指单位时间内流经管道有效截面的流体数量,流体数量用体积表示者称为体积流量,单位为米3/ 时、升 / 时等;流体数量用质量表示者称为质量流量,单位为吨 / 时、千克 /时等。流量测量仪表是用来测量管道或明沟中的液体、气体或蒸汽等流体流量的工业自动化仪表。又称流量计。流量可利用各种物理现象来间接测量,所以流量测量仪表种类繁多。按测量方法分,流量计有差压式、变面积式、容积式、速度式和电磁式等。

  差压流量计是应用非常广泛的一类流量测量仪表,约占流量测量仪表总数的 70%。它由节流装置和差压计两部分组成,充满圆管的流体流经节流件(如孔板)时,流束在孔板处形  成局部收缩,由于流速增加、静压力降低而在孔板前后产生压差,这一压差与流量的平方成正比。其流量方程为:

  

  目前许多热电厂采用差压流量计来计量供给其热网用户的蒸汽用量。整套计量结算装置组成为:节流件(用标准孔板),差压传感器(测孔板前后产生的压差),压力传感器(测蒸  汽压力),温度传感器(测蒸汽温度),流量积算仪(将所有测得信号汇总换算出蒸汽流量与累积量),流量积算公式已将公式

  (1)简化表达为:

  

  本文以上述差压流量计测量蒸汽瞬时流量为例,给出流量积算仪测量不确定评定方法。

  2 概述

  ●测量依据:JJG1003- 2005《流量积算仪检定规程》

  ●环境条件:0~35℃,相对湿度不大于 85%。

  ●测量用标准:JY832 特稳携式校验仪。

  ●被测对象:0.2 级流量积算仪。

  ●测量方法:用标准信号发生校验仪输出标准信号,读取被检积算仪示值,被检积算仪示值与标准器输出对应换算到理论值之差即为被检积算仪的示值误差。

3 数学模型

  

  4 输入量的标准不确定度

  首先确定各参数条件,我们选:测量过热蒸汽,配接仪表如下: 差压变送器(输出 4- 20mA) 量程 40kPa压力变送器(输出 4- 20mA) 量程 1.6MPa温度变送器(输出 4- 20mA) 量程 600℃设计工作温度 200℃ ,工作压力 1.0MPa 时孔板最大流量(FH)8.0t/h 。在该点进行不确定度评定。输入量 qd的不确定度来源主要有两部分:测量重复性和仪表的分辨力。

  (1)测量重复性导致的标准不确定度 u(qd1)采用 A 类方法进行评定,仪表分辨为 0.001。在瞬时流量为 8.000t/h 点上进行连续 10 次测量,得到测量列为 8.000,8.002,8.004,8.002,8.002,8.002,8.004,8.002,8.002,8.000。

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标签: 流量
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