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《液體容積式流量計(jì)不確定度.doc》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線(xiàn)閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、校準(zhǔn)液體容積式流量計(jì)測(cè)量結(jié)果不確定度評(píng)定1概述容積式流量計(jì)又稱(chēng)為定排量流量計(jì),在流量?jī)x表中是準(zhǔn)確度較高的一類(lèi)。在容積式流量計(jì)內(nèi)部具有構(gòu)成一定標(biāo)準(zhǔn)體積的空間,通常稱(chēng)其為容積式流量計(jì)的“計(jì)量空間”或“計(jì)量室”。這個(gè)空間由儀表殼的內(nèi)壁和流量計(jì)轉(zhuǎn)動(dòng)部件一起構(gòu)成。當(dāng)流體通過(guò)流量計(jì)時(shí),由于在流量計(jì)進(jìn)出口之間存在一定的壓力差,流量計(jì)的轉(zhuǎn)動(dòng)部件在這個(gè)壓力差作用下將產(chǎn)生旋轉(zhuǎn),并將流體由流量計(jì)的入口排向出口。在這個(gè)過(guò)程中,流體一次次地充滿(mǎn)流量計(jì)的“計(jì)量空間”,然后又不斷地被送往出口。在給定流量計(jì)條件下,該計(jì)量空間的體積是確定的,只要測(cè)得轉(zhuǎn)動(dòng)部件的轉(zhuǎn)動(dòng)次數(shù),即“計(jì)量空間”的總數(shù),就可以得到通過(guò)流量計(jì)的流體體積的累
2、計(jì)值。2數(shù)學(xué)模型容積式流量計(jì)的計(jì)量準(zhǔn)確性決定于“計(jì)量空間”的準(zhǔn)確性和得到的轉(zhuǎn)動(dòng)次數(shù)的準(zhǔn)確性,后者不隨工作條件的變化而變化,因此只考慮“計(jì)量空間”的準(zhǔn)確性。對(duì)于一臺(tái)給定的容積式流量計(jì)其“計(jì)量空間”隨著工作條件(壓力、溫度等)的變化而變化,因此,流量計(jì)的指示值是隨之而變的。下表列出工作條件變化時(shí)流量計(jì)示值所帶來(lái)的影響表1液體介質(zhì)的壓力、溫度對(duì)“計(jì)量空間”的影響壓力殼體容積形成的空間容積發(fā)生變化小泄漏量殼體與轉(zhuǎn)動(dòng)部件之間的間隙發(fā)生變化引起泄漏量改變小殼內(nèi)液體容積液體介質(zhì)的體積發(fā)生變化容積較小泄漏量液體介質(zhì)的泄漏量主要受差壓影響小溫度殼體容積形成的空間容積發(fā)生變化小泄漏量殼體與轉(zhuǎn)動(dòng)部件之間的間隙發(fā)生
3、變化引起泄漏量改變小殼內(nèi)液體容積液體介質(zhì)的體積發(fā)生變化容積較大泄漏量溫度的變化引起介質(zhì)粘度的變化小表中所示壓力、溫度對(duì)“計(jì)量空間”內(nèi)的液體影響較大。因此在容積式流量計(jì)被檢定或校準(zhǔn)時(shí),必須將流量計(jì)內(nèi)的液體和標(biāo)準(zhǔn)器內(nèi)的液體修正到同一條件下(一般為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài))才能進(jìn)行比較。2.1工作流體受壓力、溫度影響的修正公式式中:——流過(guò)被檢表的實(shí)際體積值,m3;——標(biāo)準(zhǔn)器給出的實(shí)際體積值(已經(jīng)過(guò)溫度、壓力等修正),m3;——檢定用液體在檢定條件下的體脹系數(shù),1/℃;——檢定時(shí)標(biāo)準(zhǔn)裝置處液體的溫度,℃;——檢定時(shí)流量計(jì)處液體的溫度,℃;——檢定用液體在檢定條件下的體積壓縮系數(shù),1/Pa;——檢定時(shí)標(biāo)準(zhǔn)器處的壓力
4、,Pa;——檢定時(shí)流量計(jì)處液體的壓力,Pa。2.2流量計(jì)誤差式中:——相對(duì)誤差;——被檢表指示的體積值,m3;腳標(biāo)i表示第i個(gè)流量點(diǎn),j表示第i個(gè)流量點(diǎn)的第j次檢定,j=1,2,…,m。3.不確定度分析3.1不確定度分析下面以流量范圍為(30~200)m3/h、介質(zhì)為原油的液體容積式流量計(jì)為例進(jìn)行分析。原油的體脹系數(shù)為1.2×10-3℃-1,體積壓縮系數(shù)為8.3×10-4MPa-1,原始記錄及計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表2。測(cè)量不確定度一覽表見(jiàn)表3。表2容積式流量計(jì)檢定原始記錄及計(jì)算表流量點(diǎn)(m3/h)(L)(L)(℃)(℃)(kPa)(kPa)(%)(%)(%)2001004.61003.723.823.
5、8260360-0.085-0.0830.0061004.61003.523.923.8260360-0.1031004.61003.623.923.8260360-0.0931501004.61004.023.923.9260360-0.055-0.0430.0131004.61004.124.023.9260360-0.0431004.61003.924.023.9260360-0.0631001004.61004.124.023.9260360-0.043-0.0160.0131004.61004.324.023.9260360-0.0231004.61004.224.123.9260
6、360-0.031501004.61004.324.224.0260360-0.0210.0160.0191004.61004.524.324.02603600.0011004.61004.424.424.2260360-0.011301004.61004.024.524.3260360-0.0510.0000.0251004.61004.324.624.3260360-0.0191004.61004.424.524.3260360-0.011表3容積式流量計(jì)測(cè)量不確定度一覽表序號(hào)符號(hào)不確定度來(lái)源輸入不確定度(%)可能的分布覆蓋因子的標(biāo)準(zhǔn)不確定度(%)靈敏系數(shù)對(duì)總不確定度的貢獻(xiàn)(%)1標(biāo)準(zhǔn)器
7、0.1正態(tài)20.05%10.052各流量點(diǎn)測(cè)量重復(fù)性——————0.02510.0253體積膨脹系數(shù)25矩形153.6×10-40.0014壓縮系數(shù)10矩形5.88.3×10-50.0015標(biāo)準(zhǔn)器溫度0.83矩形0.480.0290.0146被檢器溫度0.83矩形0.480.0290.0147標(biāo)準(zhǔn)器壓力0.4矩形0.233.3×10-40.0008被檢器壓力0.4矩形0.233.3×10-40.000各流量點(diǎn)