渦輪流量計(jì)的檢測依據(jù)JJG 1037- 2008 《渦輪流量計(jì)》進(jìn)行。以靜態(tài)容積法水流量標(biāo)準(zhǔn)裝置為標(biāo)準(zhǔn)器，使流體在相同的時(shí)間間隔內(nèi)連續(xù)流過被檢流量計(jì)和標(biāo)準(zhǔn)器，比較兩者的輸出值，從而確定被檢流量計(jì)的 K 系數(shù)。

 

　　2、建立數(shù)學(xué)模型，列出不確定度傳播率

 

　　(1)建立數(shù)學(xué)模型

 

　　渦輪流量計(jì)第i 流量點(diǎn)第 j 次檢定的儀表系數(shù) Kij為：

 

 

 

　　式中：NIj———第 i 流量點(diǎn)第 j 次檢定時(shí)被檢流量計(jì)在檢定時(shí)間內(nèi)發(fā)出的累積脈沖數(shù)，P;Vij———第 i 流量點(diǎn)第 j 次檢定時(shí)流過被檢流量計(jì)的實(shí)際體積流量，m3。

 

　　每個(gè)流量點(diǎn)檢定 n 次，第 i 流量點(diǎn)的儀表系數(shù) Ki為：

 

 

 

　　將 Vij= (Vs)ij{1+β [(θm)ij- (θs)ij]}·{1- k [(pm)ij- (ps)ij]}代入公式(1)并整理，忽略高階無窮小，將水看做是不可壓縮液體后得到：

 

 

 

　　式中：(Vs)ij———第 i 流量點(diǎn)第 j 次檢定時(shí)金屬量器給出的實(shí)際體積流量，m3;β———檢定用液體的體膨脹系數(shù)，1/ ℃;(θm)ij———第 i 流量點(diǎn)第 j 次檢定時(shí)被檢流量計(jì)處液體的溫度，℃;(θs)ij———第 i 流量點(diǎn)第 j 次檢定時(shí)金屬量器中液體的溫度，℃。

 

　　(2)不確定度傳播率

 

 

 

　　3、標(biāo)準(zhǔn)不確定度來源及評定

 

　　用靜態(tài)容積法水流量標(biāo)準(zhǔn)裝置對一臺頻率輸出的DN100 渦輪流量計(jì)進(jìn)行檢定，介質(zhì)溫度12.5℃ ，最大為0.3℃ ，，介質(zhì)壓力0.15MPa。每個(gè)流量點(diǎn)檢定3 次，以3 次儀表系數(shù)的平均值作為該點(diǎn)的儀表系數(shù)，重復(fù)性用貝塞爾公式計(jì)算，檢定數(shù)據(jù)見表 1。

 

 

 

　　(1)標(biāo)準(zhǔn)裝置的不確定度 ur(Vs)

 

　　檢定證書給出靜態(tài)容積法水流量標(biāo)準(zhǔn)裝置的擴(kuò)展不確定度 Ur(Vs)=0.05%，k=2，則其標(biāo)準(zhǔn)不確定度 ur(Vs)及相對靈敏系數(shù) cr(Vs)分別為：

 

 

 

　　(2)被檢流量計(jì)脈沖計(jì)數(shù)的不確定度 ur(N )

 

　　脈沖計(jì)數(shù)誤差為±1 個(gè)脈沖，一般一次檢定的累積脈沖數(shù)不少于 5000 個(gè)，即脈沖計(jì)數(shù)的誤差不大于0.02%，按矩形分布考慮，則其標(biāo)準(zhǔn)不確定度 ur(N )及相對靈敏系數(shù) cr(N )分別為：

 

 

 

　　(3)檢定用液體體膨脹系數(shù)的不確定度 ur(β)

 

　　估計(jì) Ur(β)=25%，按矩形分布考慮，則其標(biāo)準(zhǔn)不確定度 ur(β)及相對靈敏系數(shù) cr(β)分別為：

 

 

 

 

 

 

 

　　(4)被檢流量計(jì)處液體溫度測量的不確定度 ur(θm)

 

　　使用的溫度變送器的最大誤差為 0.2℃，水溫為12.5℃，則 .按矩形分布考慮，其標(biāo)準(zhǔn)不確定度 ur(θm)及相對靈敏系數(shù) cr(θm)分別為：

 

 

 

　　(5)金屬量器中液體溫度測量的不確定度 ur(θs)

 

　　同上，ur(θs)=0.924%，cr(θs)=βθs=0.0025。

 

　　(6)各流量點(diǎn)儀表系數(shù)重復(fù)性的不確定度 ur(Er)

 

　　檢定點(diǎn)分別為161.8m3/ h，110.4m3/ h，60.1m3/ h，30.1m3/ h，18.1m3/ h，每點(diǎn)測量 3 次，K 取 3 次測量結(jié)果的平均值，重復(fù)性分別為0.06%，0.09%，0.06%，0.10%，0.07%，則 ur(Er)最大為：

 

 

 

　　(7)儀表系數(shù)誤差的不確定度

 

　　流量計(jì)的儀表系數(shù) K=7627.8P/m3，儀表系數(shù)的誤差E=0.33%，按正態(tài)分布考慮，則：

 

　　4、標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量表

 

 

 

　　5、合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評定

 

　　標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量表各標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量彼此獨(dú)立，代入公式(6)得到：uC(K)=0.177%。

 

　　6、擴(kuò)展不確定度的評定

 

　　取 k=2，則 Ur=kuc(K)=0.36%。

 

　　7、不確定度報(bào)告

 

　　渦輪流量計(jì) K 系數(shù)的測量結(jié)果為 K=7627.8P/m3，擴(kuò)展不確定度 Ur=0.36%，k=2。

 

　　(作者：楊祖光 劉漢權(quán) 李昌霖 遼寧省計(jì)量科學(xué)研究院，沈陽輸油氣分公司撫順計(jì)量站)