摘要:通過對特定實驗得到的數(shù)據(jù)進行建模分析，以不確定度的方式評價在線校準的正確率。得到結(jié)果為U=0.62%(k=2),略大于電磁流量計本身的最大允許誤差±0.5%,疊加后的示值誤差的可靠性區(qū)間為(-1.12%~1.12%)。由此說明,在線校準的方式基本滿足其常規(guī)使用時的土2%誤差限要求,具備較強正確率。
引言
電磁流量計以其無可動部件、無阻流件、計量性能高、量程比寬和耐腐蝕性強等優(yōu)勢,廣泛應(yīng)用于污水、氟化工、生產(chǎn)用水、自來水行業(yè)以及醫(yī)藥,鋼鐵等等諸多行業(yè)”。受限于計量過程的連續(xù)性,電磁流量計拆卸送檢的溯源方式逐漸被在線校準的方式所替代2-3。但在線校準的結(jié)果受主標準器計量性能和測量過程的影響較大，有待研究和確認。本文采用一-臺0.5級便攜式超聲流量計對--臺DN100mm電磁流量計的常規(guī)流量點進行在線校準測試,并以不確定度的方式評價和分析其測量結(jié)果的可靠性41。
1實驗方法.
主標準器選用0.5級便攜式超聲波流量計,測量范圍DN(15~3000)mm。被測對象選用--臺DN100mm的電磁流量計，其流量范圍(50~500)m3/h;精度等級0.5級。
將電磁流量計安裝在符合要求的管道上，保證流量計與前后直管段同軸安裝。將便攜式超聲流量計用夾具固定在相應(yīng)的管道上，以循環(huán)水為檢測介質(zhì),調(diào)節(jié)流量點至最大流量的70%流量點,運行5min,等待介質(zhì)溫度、壓力和流量穩(wěn)定后進行正式檢測5]測試過程中通過比較標準表和被檢表的瞬時流量,獲得對應(yīng)檢測點的示值誤差,流量點取100m'/h,每個流量點檢測6次，取其平均值作為該流量點的示值誤差。
2建立數(shù)學(xué)模型
2.1數(shù)學(xué)模型
式中:δ為電磁流量計的流量示值誤差，%;Qi為電磁流量計的工作點流量值,m3/h;Qs為標準表便攜式超聲流量計顯示的流量值,m'/h。
2.2靈敏系數(shù)
式中,c1、C2為靈敏系數(shù);
2.3傳播律公式
由于各項彼此獨立不相關(guān),故:
式中:uc為合成標準不確定度,%;u(Qi)、u(Qs)為電磁流量計、標準表超聲流量計引入的標準不確定度,m3h;ur(Qi)、u,(Qs)為電磁流量計、標準表超聲流量計引入的相對標準不確定度,%。
3分量評價
3.1輸入量Qi
輸人量Qi的標準不確定度來源主要是由被測電磁流量計重復(fù)性弓|起的6,可通過連續(xù)測量得到,采用A類評定方法評定。在100m3/h的檢測點在重復(fù)性條件下測量6次,結(jié)果見表1。
單次實驗標準偏差用貝塞爾公式進行計算:
式中,u為單次實驗標準偏差,m3/h;n為測量次數(shù)。
以算術(shù)平均值作為測量結(jié)果，則測量結(jié)果重復(fù)性引人的不確定度分量為:
3.2輸入量Qs
輸入量Qs的標準不確定度來源主要是便攜式超聲流量計本身測量誤差,采用B類方法進行評定。其精度等級為0.5級,按均勻分布考慮,則有
4合成評價
4.1分量匯總
以上標準不確定度分量匯總見表2所示:
4.2分量合成.
根據(jù)公式(3),計算合成標準不確定度為:
取包含因子k=2,則擴展不確定度為:
5結(jié)論分析
上述數(shù)據(jù)得到在線校準的擴展不確定度為U=0.62%(k=2)，由于電磁流量計的精度等級為0.5級,即其最大允許誤差為±0.5%,兩者疊加后,本次在線校準結(jié)果的區(qū)間為-1.12%~1.12%。
對于現(xiàn)場使用的電磁流量計,受介質(zhì)、環(huán)境、管道等多種工況條件的限制，很難達到實驗室標定時的計量能力。-般來說,其計量誤差保持在土2%誤差限之內(nèi)即為符合要求。本次在線校準結(jié)果的可靠性區(qū)間在±2%范圍內(nèi),由此說明校準結(jié)果具備較強的正確率。
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