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大口徑電磁流量計(jì)示值誤差不確定度
發(fā)布時(shí)間:2021-11-11 08:30:57

[摘要]隨著工業(yè)生產(chǎn)的不斷發(fā)展,電磁流量計(jì)以其檢測方便、量程比寬、阻力小、容易維修等特點(diǎn)的應(yīng)用越來越多,同時(shí)也適用于管徑比較大、不易拆裝的液體流量計(jì)校準(zhǔn)場合,其穩(wěn)定性對安全生產(chǎn)過程控制也起到了很重要的作用,因此電磁流量計(jì)的檢定數(shù)據(jù)分析,正確率評定也就至關(guān)重要。本文就現(xiàn)場檢定大口徑電磁流量計(jì)時(shí)的示值誤差及不確定度進(jìn)行了分析。
1概述
  電磁流量計(jì)是一種體積流量測量儀表,在測量的過程中,它不受被測介質(zhì)的溫度、粘度、密度以及電導(dǎo)率的影響,只需經(jīng)過水標(biāo)定以后,就可以用來測量其他導(dǎo)電性液體的流量,而不需要附加其他修正。變送器結(jié)構(gòu)簡單,沒有可動(dòng)部件,沒有任何的節(jié)流部件,所以在流體通過時(shí)不會引起任何的附加壓力損失。而溯源的環(huán)境條件要求:溫度(20±2)℃,大氣壓力(86~108)kpa,相對濕度(60~70)%RH。因而,廣泛應(yīng)用于工業(yè)上各種導(dǎo)電液體的測量,為工業(yè)生產(chǎn),過程控制提供有力的保障依據(jù)。
  大口徑的電磁流量計(jì)應(yīng)用范圍越來越廣,在生產(chǎn)的過程中,由于各方面的原因,不便拆裝,要保證其流量值的準(zhǔn)確可靠,就需要更為校準(zhǔn)設(shè)備和裝置,因此,要求滿足的測量標(biāo)準(zhǔn)精度等級也就較高。本文選用DN1000的電磁流量計(jì),其最大允許誤差絕對值為1.0%,重復(fù)性不超過最大誤差的1/3。測量標(biāo)準(zhǔn):水流量檢測裝置(便攜式超聲流量計(jì)),其精度0.5%。測量過程:在規(guī)定的環(huán)境條件下,水源、實(shí)驗(yàn)管理系統(tǒng)穩(wěn)定,在設(shè)定的溫度,聲道以及安裝方式,將通過流量計(jì)的其體積流量和標(biāo)準(zhǔn)表的瞬時(shí)流量作比較,從而確定其示值誤差。
2根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律,電磁流量計(jì)的體積流量計(jì)算公式
 
式中:`ʋ為管道截面上的平均流速,m/s;
D為管道內(nèi)徑,
B為磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度;
e為管道直徑兩端產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢。
相對示值誤差:
 
  式中:qv,qvs.為分別為被檢流量計(jì)和計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的瞬時(shí)體積流量,m³/h。
靈敏系數(shù)c的表達(dá)式:
 
由于所有輸人量彼此獨(dú)立且不相關(guān),故傳播率公式簡化后為:
 
3電磁流量計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)不確定評定
3.1電磁流量計(jì)的A類不確定度
  按照檢定要求以及安裝要求,測量其管道直徑,設(shè)定好標(biāo)準(zhǔn)表安裝距離,通過調(diào)節(jié)電磁流量計(jì)上端的閥門來調(diào)節(jié)流量。
  選用的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)電磁流量計(jì)口徑:DN1000。按照《電磁流量計(jì)檢定規(guī)程》JJG1033-2007的要求,每點(diǎn)檢定3次,選定5個(gè)檢定點(diǎn),并記錄數(shù)據(jù)圖如表1所示。
 
  上述測試結(jié)果顯示:該電磁流量計(jì)的示值誤差最大為-0.71%,重復(fù)性最大值為0.31%,滿足該表精度的要求。
3.2標(biāo)準(zhǔn)流量qs的B類不確定度:
  實(shí)驗(yàn)室選用的標(biāo)準(zhǔn)流量計(jì)精度比較高,用來檢定電磁流量計(jì)的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)是便攜式超聲流量計(jì),其不確定度為0.5%,k=2。
則由標(biāo)準(zhǔn)表引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度
u(qvs)=0.5%/2=0.25%。
3.3平均誤差的標(biāo)準(zhǔn)偏差
  由于溫度、壓力影響相對較小,忽略其不確定度的影響,平均誤差`E=-0.71%,平均誤差的標(biāo)準(zhǔn)偏差s(`E)=0.20%。
  電磁流量計(jì)的不確定度分析一覽表如表2所示。
 
4測量結(jié)果表示
  測量結(jié)果表示為:合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度uc=0.31%,相對擴(kuò)展不確定度Urel=0.62%,k=2
5結(jié)論
  根據(jù)以上計(jì)算分析,計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)檢定電磁流量計(jì)的擴(kuò)展不確定度0.62%,k=2,符合1.0級要求。由于受到安裝條件、振動(dòng)等因素的影響,現(xiàn)場標(biāo)定電磁流量計(jì)需要更高的檢定標(biāo)準(zhǔn)裝置,每次現(xiàn)場檢定時(shí),要對便攜式超聲流量計(jì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)標(biāo)定,以獲得更好的精度要求,同事也保證了在線檢定的正確率,為用戶提供了可靠的保證,同時(shí)也保證了計(jì)量雙方的經(jīng)濟(jì)利益。因此提高標(biāo)定裝置的精度對開展大口徑的現(xiàn)場流量計(jì)檢定工作也是一個(gè)至關(guān)重要的方面。

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