[導(dǎo)讀] 本篇文章主要是對明渠流量計(jì)中的巴歇爾（Parshall）槽進(jìn)行的測量不確定度分析，以及個(gè)人的一些見解。本文主要的測量方法依據(jù)JJG711-1990《明渠堰槽流量計(jì)》檢定規(guī)程，對以明渠流量計(jì)為主構(gòu)成的終端排放計(jì)量系統(tǒng)進(jìn)行測量。在被檢流量計(jì)最大流量的20%～100%范圍內(nèi)，均勻選取5個(gè)流量測試點(diǎn)。測試時(shí)，記錄被檢流量計(jì)的顯示值Qi和液位高度hai，并同時(shí)記錄測得的液位高度haci，按公式計(jì)算出理論值Qli，分別求出每個(gè)測試點(diǎn)的平均值，每個(gè)流量測試點(diǎn)上進(jìn)行觀測的讀數(shù)不少于5組。
根據(jù)JJG711-1990《明渠堰槽流量計(jì)》檢定規(guī)程的要求，那么明渠流量計(jì)數(shù)學(xué)模型以及不確定度分析如下：被檢流量計(jì)的示值誤差如下：
式中：Ei—被檢流量計(jì)示值誤差；流量計(jì)信息網(wǎng)內(nèi)容圖片 border=0 src="http://www.ck365.cn/skin/default/image/lazy.gif" class="lazy" original="http://www.ck365.cn/file/upload/201207/20/10/oq4jptra1q0.gif">—第i次測試中，被檢流量計(jì)的示值平均值，m3/s；流量計(jì)信息網(wǎng)內(nèi)容圖片 border=0 src="http://www.ck365.cn/skin/default/image/lazy.gif" class="lazy" original="http://www.ck365.cn/file/upload/201207/20/10/iwj3jinntv5.gif">—第i次測試中，公式計(jì)算出的理論平均值，m3/s。
其中流量計(jì)信息網(wǎng)內(nèi)容圖片 border=0 src="http://www.ck365.cn/skin/default/image/lazy.gif" class="lazy" original="http://www.ck365.cn/file/upload/201207/20/10/yvxwspjuv5k.gif">是流量計(jì)的讀數(shù)平均值，受到讀數(shù)和液位波動(dòng)的影響；流量計(jì)信息網(wǎng)內(nèi)容圖片 border=0 src="http://www.ck365.cn/skin/default/image/lazy.gif" class="lazy" original="http://www.ck365.cn/file/upload/201207/20/10/zvt0wspzyxs.gif">是理論計(jì)算值的平均值，受到標(biāo)準(zhǔn)液位計(jì)的測量誤差和液位波動(dòng)的影響。因此，可以把數(shù)學(xué)模型展開如下：
流量計(jì)信息網(wǎng)內(nèi)容圖片 border=0 src="http://www.ck365.cn/skin/default/image/lazy.gif" class="lazy" original="http://www.ck365.cn/file/upload/201207/20/10/b0plj1gevgk.gif">
式中：ΔQig—受到讀數(shù)和液位波動(dòng)的影響引起的誤差，m3/s；ΔQsig—受標(biāo)準(zhǔn)液位計(jì)因液位波動(dòng)的影響引起的誤差，m3/s；
1 方差和傳播系數(shù)
y=f（x1，x2，?，xN）（3）
當(dāng)全部輸入量Xi是彼此獨(dú)立或不相關(guān)時(shí)，合成標(biāo)準(zhǔn)不確定uc（y）由下式得出：
流量計(jì)信息網(wǎng)內(nèi)容圖片 border=0 src="http://www.ck365.cn/skin/default/image/lazy.gif" class="lazy" original="http://www.ck365.cn/file/upload/201207/20/10/p5m33qja4yp.gif">
2 不確定度分量
2.1 被檢流量計(jì)的不確定度計(jì)算流量計(jì)信息網(wǎng)內(nèi)容圖片 border=0 src="http://www.ck365.cn/skin/default/image/lazy.gif" class="lazy" original="http://www.ck365.cn/file/upload/201207/20/10/ako3skhvi54.gif">
（1）喉道寬度的不確定度Xb：
流量計(jì)信息網(wǎng)內(nèi)容圖片 border=0 src="http://www.ck365.cn/skin/default/image/lazy.gif" class="lazy" original="http://www.ck365.cn/file/upload/201207/20/10/xdbbo3ywu3t.gif">
自由度：γ（Xb）=n-1=4
（2）水位流量轉(zhuǎn)換器的不確定度Xz：
在被檢流量計(jì)最大流量的20%～100%范圍內(nèi)均勻選取5個(gè)流量測試點(diǎn)，按堰槽所用的水位流量關(guān)系式、水位流量關(guān)系曲線或水位流量數(shù)值表計(jì)算出這5個(gè)流量測試點(diǎn)對應(yīng)的水位值Hei及相應(yīng)的理論計(jì)算值Qi1。再將水位值Hei分別設(shè)定在儀表水位轉(zhuǎn)換器上，得出儀表的流量值Q2，從而計(jì)算得到水位轉(zhuǎn)換不確定度Xzi，取其最大絕對值作為流量計(jì)水位轉(zhuǎn)換不確定度Xz。
流量計(jì)信息網(wǎng)內(nèi)容圖片 border=0 src="http://www.ck365.cn/skin/default/image/lazy.gif" class="lazy" original="http://www.ck365.cn/file/upload/201207/20/10/4qpms2kiygn.gif">
自由度：不可靠性10%，
流量計(jì)信息網(wǎng)內(nèi)容圖片 border=0 src="http://www.ck365.cn/skin/default/image/lazy.gif" class="lazy" original="http://www.ck365.cn/file/upload/201207/20/10/zj0fg05yojh.gif">
（3）流量系數(shù)的不確定度Xc：
流量計(jì)流量系數(shù)的限制引起的誤差約為計(jì)量終端排放系統(tǒng)誤差的1/10，即4%×0.1=0.4%，均勻分布，即：
流量計(jì)信息網(wǎng)內(nèi)容圖片 border=0 src="http://www.ck365.cn/skin/default/image/lazy.gif" class="lazy" original="http://www.ck365.cn/file/upload/201207/20/10/zhtlrt3a5g1.gif">
自由度：不可靠性10%，
流量計(jì)信息網(wǎng)內(nèi)容圖片 border=0 src="http://www.ck365.cn/skin/default/image/lazy.gif" class="lazy" original="http://www.ck365.cn/file/upload/201207/20/10/zhfnp2oasok.gif">
（4）水頭測量的不確定度Xh：
①水頭零點(diǎn)的不確定度值eh0：
水準(zhǔn)儀和水準(zhǔn)尺系統(tǒng)誤差≤±0.8mm，正態(tài)分布，則：
流量計(jì)信息網(wǎng)內(nèi)容圖片 border=0 src="http://www.ck365.cn/skin/default/image/lazy.gif" class="lazy" original="http://www.ck365.cn/file/upload/201207/20/10/sqojygtzwmr.gif">
自由度：γ（eh0）=∞
②測量水頭的不確定度值ehi：
流量計(jì)信息網(wǎng)內(nèi)容圖片 border=0 src="http://www.ck365.cn/skin/default/image/lazy.gif" class="lazy" original="http://www.ck365.cn/file/upload/201207/20/10/l3y4a2fqjr0.gif">
根據(jù)公式：
流量計(jì)信息網(wǎng)內(nèi)容圖片 border=0 src="http://www.ck365.cn/skin/default/image/lazy.gif" class="lazy" original="http://www.ck365.cn/file/upload/201207/20/10/br0byh3aml2.gif">
自由度：不可靠性10%，
流量計(jì)信息網(wǎng)內(nèi)容圖片 border=0 src="http://www.ck365.cn/skin/default/image/lazy.gif" class="lazy" original="http://www.ck365.cn/file/upload/201207/20/10/ahpt0hrln3n.gif">
水頭測量的不確定度Xh：
流量計(jì)信息網(wǎng)內(nèi)容圖片 border=0 src="http://www.ck365.cn/skin/default/image/lazy.gif" class="lazy" original="http://www.ck365.cn/file/upload/201207/20/10/vnoybtr4bxk.gif">
被檢流量計(jì)的不確定度Qi：
流量計(jì)信息網(wǎng)內(nèi)容圖片 border=0 src="http://www.ck365.cn/skin/default/image/lazy.gif" class="lazy" original="http://www.ck365.cn/file/upload/201207/20/10/rqcz1y4alxu.gif">
（其中：r=1，φ=1.5）
有效自由度：
流量計(jì)信息網(wǎng)內(nèi)容圖片 border=0 src="http://www.ck365.cn/skin/default/image/lazy.gif" class="lazy" original="http://www.ck365.cn/file/upload/201207/20/10/5qlaziqn5c4.gif">
4.2 u（ΔQig）的確定：
被檢流量計(jì)受到讀數(shù)和液位波動(dòng)的影響引起的誤差約為計(jì)量終端排放系統(tǒng)誤差的1/10，即5%×0.1=0.5%，均勻分布，即：
流量計(jì)信息網(wǎng)內(nèi)容圖片 border=0 src="http://www.ck365.cn/skin/default/image/lazy.gif" class="lazy" original="http://www.ck365.cn/file/upload/201207/20/10/gkakipythd2.gif">
自由度：不可靠性10%，
流量計(jì)信息網(wǎng)內(nèi)容圖片 border=0 src="http://www.ck365.cn/skin/default/image/lazy.gif" class="lazy" original="http://www.ck365.cn/file/upload/201207/20/10/50w33otjoyg.gif">
4.3 流量計(jì)信息網(wǎng)內(nèi)容圖片 border=0 src="http://www.ck365.cn/skin/default/image/lazy.gif" class="lazy" original="http://www.ck365.cn/file/upload/201207/20/10/t2rqpsz42ui.gif">的確定：
流量計(jì)信息網(wǎng)內(nèi)容圖片 border=0 src="http://www.ck365.cn/skin/default/image/lazy.gif" class="lazy" original="http://www.ck365.cn/file/upload/201207/20/10/qgdbhrn0btf.gif">是理論計(jì)算值的平均值，受標(biāo)準(zhǔn)液位計(jì)誤差的影響，液位計(jì)的最大允許誤差為0.5%，正態(tài)分布，即：
流量計(jì)信息網(wǎng)內(nèi)容圖片 border=0 src="http://www.ck365.cn/skin/default/image/lazy.gif" class="lazy" original="http://www.ck365.cn/file/upload/201207/20/10/qdlz02qwhuf.gif">
自由度：流量計(jì)信息網(wǎng)內(nèi)容圖片 border=0 src="http://www.ck365.cn/skin/default/image/lazy.gif" class="lazy" original="http://www.ck365.cn/file/upload/201207/20/10/idtpatmiezx.gif"> =∞
4.4 u（ΔQsig）的確定：
標(biāo)準(zhǔn)液位計(jì)受到讀數(shù)和液位波動(dòng)的影響引起的誤差約為計(jì)量終端排放系統(tǒng)誤差的1/10，即0.5%×0.1=0.05%，均勻分布，即：
流量計(jì)信息網(wǎng)內(nèi)容圖片 border=0 src="http://www.ck365.cn/skin/default/image/lazy.gif" class="lazy" original="http://www.ck365.cn/file/upload/201207/20/10/bgrxmeeltgg.gif">
自由度：不可靠性10%，
流量計(jì)信息網(wǎng)內(nèi)容圖片 border=0 src="http://www.ck365.cn/skin/default/image/lazy.gif" class="lazy" original="http://www.ck365.cn/file/upload/201207/20/10/1sjl5i1qi3o.gif">
5 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度
流量計(jì)信息網(wǎng)內(nèi)容圖片 border=0 src="http://www.ck365.cn/skin/default/image/lazy.gif" class="lazy" original="http://www.ck365.cn/file/upload/201207/20/10/pr4vltpzlvw.gif">
6 有效自由度
流量計(jì)信息網(wǎng)內(nèi)容圖片 border=0 src="http://www.ck365.cn/skin/default/image/lazy.gif" class="lazy" original="http://www.ck365.cn/file/upload/201207/20/10/fpm0kltiebi.gif">
7 擴(kuò)展不確定度
置信概率95%，取γeff=∞，查表得kp=1.960
故擴(kuò)展不確定度為：
U0.95=kp×uc=1.960×0.58%=1.14%
因此，本文主要參照了JJG711-1990《明渠堰槽流量計(jì)》檢定規(guī)程的內(nèi)容，對明渠流量計(jì)測量中的幾個(gè)大項(xiàng)進(jìn)行了分析。但是根據(jù)實(shí)際的情況而言，特別是標(biāo)準(zhǔn)型和大型明渠流量計(jì)中由于建設(shè)原因造成喉道段、進(jìn)口段和出口段的尺寸有部分偏差，那么這些偏差對明渠流量計(jì)的計(jì)量誤差有多大影響，是否具有討論的價(jià)值。