摘要:爲保(bao)證電磁流(liu)量計 在測(ce)量過程中(zhong)受液體溫(wen)度、壓力、流(liu)量等參數(shu)影響下測(ce)💛得值的⭕正(zheng)确、可靠,因(yin)此測得值(zhi)的不确定(ding)度評定十(shi)分重要。本(ben)文依據國(guo)家檢定規(gui)程JJG1033-2007《電磁流(liu)量計》,選取(qu)靜态容積(ji)法水流量(liang)标準裝置(zhi)爲測量裝(zhuang)置,以DN100的電(dian)磁流量計(ji)爲例，進行(hang)測得值的(de)不确定度(du)分析與評(ping)定。
0引言
　　電(dian)磁流量計(ji)是一種基(ji)于法拉第(di)電磁感應(ying)定律的流(liu)🔅量✍️計,廣👉泛(fan)應用于導(dao)電液體的(de)體積流量(liang)測量。[1]随着(zhe)技術的發(fa)展👨‍❤️‍👨,電磁⛷️流(liu)量計的測(ce)量精度得(de)到了很大(da)的提☔升。爲(wei)保證電磁(ci)🌈流量計在(zai)測量🔞過程(cheng)中受液體(ti)溫度、壓力(li)、流量等參(can)數影響下(xia)測得值的(de)正确、可🔞靠(kao)，現對電磁(ci)流量計的(de)測🤞得值進(jin)行不确定(ding)度評定。
1檢(jian)測方法
　　依(yi)據國家檢(jian)定規程JJG1033-2007《電(dian)磁流量計(ji)》,使用靜态(tai)容積法水(shui)流量标準(zhun)裝置(U=0.05%,k=2)對電(dian)磁流量計(ji)的示值誤(wu)差進行檢(jian)測👈。
　　本文以(yi)一台精度(du)等級爲0.2級(ji)、口徑爲DN100,量(liang)程範圍爲(wei)(14.0~140.0)m3/h的電✂️磁流(liu)量計爲例(li)進行評定(ding)。
2測量模型(xing)簡述
2.1測量(liang)模型
　　電磁(ci)流量計的(de)示值誤差(cha)(相對示值(zhi)誤差)計算(suan)公式爲🐕:
 
式(shi)中:E一被檢(jian)定檢流量(liang)計的相對(dui)示值誤差(cha)，%;
Q一被檢定(ding)流量計顯(xian)示的累積(ji)流量值,m3；
Qs一(yi)檢定時标(biao)準器換算(suan)到流量計(ji)處狀态的(de)累積流量(liang)☔值,m3;
Vs一标準(zhun)器測得的(de)液體實際(ji)體積(測量(liang)值取3.0003m3),m3;
β一檢(jian)定用液體(ti)在檢定狀(zhuang)态下的體(ti)膨脹系數(shu)(取2.1x10-4℃-1),℃-1;
Θ一檢定(ding)時标準器(qi)處的液體(ti)溫度(測量(liang)值取18.0℃),℃;
Θ一檢(jian)定時流量(liang)計處的液(ye)體溫度(測(ce)量值取18.5℃),℃;
K一(yi)檢定用液(ye)體在檢定(ding)狀态下的(de)壓縮系數(shu)(取4.5x10-4MPa-1),MPa-1
Ps一檢定(ding)時标準器(qi)處的液體(ti)壓力(測量(liang)值取0MPa),MPa;
pm一檢(jian)定時流量(liang)計處的液(ye)體壓力(測(ce)量值取0.12MPa),MPa。
2.2靈(ling)敏系數
　　由(you)測量模型(xing)求得靈敏(min)系數:
 
2.3示值(zhi)誤差的合(he)成标準不(bu)确定度
　　根(gen)據方差和(he)傳播律可(ke)得:
 
3标準不(bu)确定度分(fen)析
　　示值誤(wu)差的不确(que)定度來源(yuan)主要由:(1)被(bei)檢電磁流(liu)量🏃‍♀️計顯示(shi)流量Q測量(liang)重複性引(yin)入的不确(que)定度;
(2)标準(zhun)器流量Qs引(yin)入的不确(que)定度。
　　其中(zhong),标準器Qs引(yin)入的不确(que)定度甲主(zhu)要來源于(yu):(1)水流量💃🏻标(biao)準⁉️裝置引(yin)入的标準(zhun)不确定度(du)，包括裝置(zhi)引入的不(bu)♈确定度以(yi)🍉及裝置流(liu)量穩定性(xing)引入的不(bu)确定度;(2)檢(jian)測液體的(de)體膨脹系(xi)數引入的(de)标準不确(que)定度;(3)液體(ti)溫度引入(ru)的标準不(bu)确定🌈度,包(bao)括被🚶‍♀️檢流(liu)量計處的(de)液體溫度(du)以及标準(zhun)器處的液(ye)體溫度;(4)檢(jian)測液體的(de)體積壓縮(suo)系數引入(ru)的标準不(bu)确定度;(5)液(ye)體壓力引(yin)入的标準(zhun)不确定度(du)，包括被檢(jian)⛹🏻‍♀️流量計處(chu)的液✔️體🐕壓(ya)力以及标(biao)準器處的(de)液體壓力(li)。
4被檢電磁(ci)流量計顯(xian)示流量Q測(ce)量重複性(xing)引入的不(bu)确定度
 
　　本(ben)次試驗選(xuan)取的被檢(jian)流量計爲(wei)0.2級DN100的電磁(ci)流量計,以(yi)最大流量(liang)點qmx=140m3/h爲例，其(qi)測量數據(ju)如表1所示(shi)。根據貝塞(sai)爾公式計(ji)算⚽重複性(xing)可得Er=0.01%。由于(yu)在重複性(xing)條件下實(shi)際測量了(le)6次,以6次的(de)測量算術(shu)平均值爲(wei)測得值,則(ze)顯示流🆚量(liang)Q測量重複(fu)性引入☀️的(de)相對标準(zhun)不确定🚩度(du)爲:
 
5标準器(qi)流量Qs引入(ru)的不确定(ding)度
5.1水流量(liang)标準裝置(zhi)的不确定(ding)度
5.1.1裝置引(yin)入的不确(que)定度
　　由标(biao)準裝置檢(jian)定證書可(ke)知，水流量(liang)标準裝置(zhi)的相對🙇🏻不(bu)确定度:
Urel=O.05%(k=2).
則(ze):urel(Vs)1=0.025%
　　以測量值(zhi)Vs=3.0003m3爲例，則流(liu)量标準裝(zhuang)置引入的(de)标準不确(que)定度:
u(Vs)1=urel(Vs)1·Vs=0.0007501m3
5.1.2裝置(zhi)流量穩定(ding)性引入的(de)不确定度(du)
　　在測量過(guo)程中，裝置(zhi)的流量穩(wen)定性對單(dan)次測量時(shi)間以及單(dan)次測量标(biao)準器的實(shi)際累積體(ti)積有影響(xiang)。因此應考(kao)慮流☁️量穩(wen)🈲定性對測(ce)得值的影(ying)響。以最大(da)流量點qmax、=140m3/h爲(wei)例，進行各(ge)累計時間(jian)之間的流(liu)量穩定性(xing)✏️試驗，連續(xu)測量10次,其(qi)測量數據(ju)⭐如表2所示(shi)🔆。
 
　　根據JJG164-2000求得(de)流量平均(jun)值q=137.528m3/h,各累計(ji)時間流量(liang)穩定性Eq=0.16%。按(an)🏒三♉角分布(bu)計算,則流(liu)量穩定性(xing)引入的相(xiang)對标準不(bu)👉确定度爲(wei)👅:
Urel(Vs)2=0.16%/√6=0.06532%
　　根據Vs=3.0003m3,則流(liu)量穩定性(xing)引入的标(biao)準不确定(ding)度爲:
u(Vs)2=urel(Vs)2·Vs=0.001960m3
　　得水(shui)流量标準(zhun)裝置引入(ru)的标準不(bu)确定度爲(wei):
 
5.2檢測:液體(ti)的體膨脹(zhang)系數的标(biao)準不确定(ding)度
　　檢測液(ye)體爲清潔(jie)水，由于試(shi)驗時的水(shui)溫變化不(bu).超過±0.5℃。經查(cha)相關手冊(ce)，可得檢測(ce)液體的體(ti)膨脹系數(shu)的變化🐉量(liang)±8x10-6℃-1。按均勻分(fen)布計算,則(ze):
 
5.3液體溫度(du)的标準不(bu)确定度
　　液(ye)體溫度測(ce)量設備均(jun)爲溫度變(bian)送器，其最(zui)大允許💔誤(wu)❌差均爲±0.1℃,按(an)均勻分布(bu)計算,則:
 
5.4檢(jian)測液體的(de)體積壓縮(suo)系數引入(ru)的标準不(bu)确定度🈲
　　檢(jian)測液體爲(wei)清潔水，由(you)于試驗時(shi)的水壓的(de)最大變㊙️化(hua)㊙️量不超過(guo)0.2MPa。經查相關(guan)手冊，可得(de)檢測液體(ti)的體積壓(ya)縮系數的(de)變化量±9x10-5MPa-1。按(an)均勻分布(bu)計算,則:
 
5.5液(ye)體壓力引(yin)入的标準(zhun)不确定度(du)
　　液體壓力(li)測量設備(bei)均爲壓力(li)變送器，其(qi)最大量程(cheng)爲1.6MPa,精度等(deng)💃級🈚爲0.5級，則(ze)最大允許(xu)誤差爲±0.008MPa,按(an)均勻分布(bu)計算，則:
 
5.6Qs的(de)不确定度(du)概算
　　根據(ju)上述各不(bu)确定度分(fen)量的分析(xi)，其計算數(shu)據.如表3所(suo)示🧑🏾‍🤝‍🧑🏼。
 
 
6電磁流(liu)量計的示(shi)值誤差的(de)測量不确(que)定度
　　根據(ju)示值誤差(cha)E的合成标(biao)準不确定(ding)度公式，計(ji)算合成标(biao)準不确定(ding)度爲:
 
7結語(yu)
　　不确定度(du)是用來表(biao)征測得值(zhi)分散性或(huo)不可确定(ding)🌍程度的一(yi)個定量參(can)數，主要用(yong)于判斷測(ce)得值的可(ke)🏃‍♀️靠程度。通(tong)🐇過以上分(fen)析計算,該(gai)電磁流量(liang)計在qmax=140m3/h測量(liang)點下的擴(kuo)展不确定(ding)度📱爲:
U(E)=0.14%(k=2)
　　在流(liu)量、壓力、溫(wen)度等不同(tong)條件下，均(jun)應對測得(de)值的🐅不确(que)定度💚進行(hang)重新計算(suan);本次不确(que)定度評定(ding)選取的是(shi)✍️靜态⭐容積(ji)法水流量(liang)㊙️标準裝置(zhi),如選用靜(jing)态質量法(fa)水流量标(biao)⭐準裝置,則(ze)該電磁流(liu)量計測得(de)值的不确(que)定度也需(xu)重新評定(ding)，從而保證(zheng)測得值不(bu)确定度評(ping)定的正确(que)。

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