摘要:近年來，氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置在各個領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。本文主要是對音速噴嘴法和鐘罩式這兩種檢測方式進(jìn)行分析，并比較分析這兩種方法栓測同一渦輪流量計的測量結(jié)果，并對測量結(jié)果進(jìn)行不確定度的評定，希望能為后續(xù)研究工作提供一些建設(shè)性意見。
引言
音速噴嘴法氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置檢測的是氣路循環(huán)經(jīng)過渦輪流量計到噴嘴，再到氣泵抽氣的整個過程。采用的是負(fù)壓進(jìn)氣法來對渦輪流量計進(jìn)行檢測，這是現(xiàn)階段檢定流量計的=使用最多的一種方法，也是應(yīng)用最為廣泛的一種方法。鐘罩式氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置則是采取正壓法，是指用一定體積量的標(biāo)準(zhǔn)氣體流經(jīng)渦輪流量計來對流量計進(jìn)行檢定，其本身流量范圍比較小，比較適合檢測口徑較小的流量計，這與流量計的實際工作狀態(tài)相符合。本文主要是對音速噴嘴法和鐘罩式這兩種檢測方式進(jìn)行分析，并比較分析這兩種方法檢測同一渦輪流量計的測量結(jié)果,并對測量結(jié)果進(jìn)行不確定度的評定，希望能夠有效提高氣體渦輪流量計的檢測精度。
1概述
1.1相關(guān)概念
音速噴嘴法氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置設(shè)計過程中主要原理是把潔凈的空氣作為介質(zhì)，然后利用真空泵吸入，吸入的空氣經(jīng)過各個相關(guān)的直管段，在這個過程中還有一組音速噴嘴，這個作用主要是調(diào)節(jié)音速噴嘴下游的相關(guān)的閥門，達(dá)到改變流量的目的，最后代入相關(guān)的計算公式就可以實現(xiàn)對被檢表的檢定，進(jìn)而實現(xiàn)其主要的功能。另一種氣體流量的裝置為鐘罩式氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置，這種裝置也主要是把氣體作為流通主要介質(zhì)，然后達(dá)到對氣體流量計檢定的目的。這種氣體流量裝置主要結(jié)構(gòu)包括鐘罩、液槽、發(fā)訊機構(gòu)、壓.力補償機構(gòu)、氣源以及試驗管路等相關(guān)的部分。
1.2相關(guān)檢測標(biāo)準(zhǔn)
氣體流量裝置在進(jìn)行檢測的過程中需要嚴(yán)格的按照相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，這樣才能保證檢測結(jié)果的正確率、科學(xué)性以及合理性，相關(guān)的檢測的標(biāo)準(zhǔn)一個是國家的JJG1037-2008《渦輪流量計》，
還有一個檢測標(biāo)準(zhǔn)就是檢測過程中有一個標(biāo)準(zhǔn)的檢測環(huán)境條件，相關(guān)的規(guī)定中具體要求為:檢測的大氣溫度為23.5℃左右，誤差在1℃左右:要求的相對濕度為38±1%RH，大氣壓力為93.2±0.5kPa,檢定用介質(zhì)溫度18.5±0.2℃;同時還包括對電源壓力以及相關(guān)的電壓的頻率的相關(guān)的技術(shù)要求，其中規(guī)定電源電壓應(yīng)為220±22V，電源頻率應(yīng)為(50±2.5)Hz，在相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)中對檢測過程中外界磁場以及由于機械振動等方面的影響因素的影響由于比較小可以對其忽略。
第三個方面就是實際進(jìn)行測量過程中的測量標(biāo)準(zhǔn)方面的規(guī)定。例如對0.25級音速噴嘴法的氣體流量的相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)裝置進(jìn)行的相關(guān)規(guī)定中氣測量的范圍在0.1~15000m3/h.DN15~400mm之間，0.1級鐘罩式氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置，測量范圍是(0.5~120)m3/h.DN(25~80)mm,同樣檢測的主要介質(zhì)是潔凈空氣。
最后一項檢測標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定主要針對檢測對象，主要是根據(jù)JJG1037-2008渦輪流量計方面的檢測中的相關(guān)的規(guī)定，在整個檢測的過程中需要嚴(yán)格按照相關(guān)的技術(shù)檢測標(biāo)準(zhǔn)方面的要求,認(rèn)真執(zhí)行。
1.3氣體渦輪流量計的工作原理和特征
氣體渦輪流量計是速度式流量計中的一種，當(dāng)被測流體流過渦輪流量計傳感器時，受流體作用，葉輪會受力的作用旋轉(zhuǎn)，其轉(zhuǎn)速與管道平均流速成正比:葉片周期性地切割電磁鐵產(chǎn)生的磁力線,.對線圈磁通量進(jìn)行改變，按照電磁感應(yīng)原理，將在線圈內(nèi)感應(yīng)出電脈沖信號，電脈動信號的頻率與被測流體的流量成正比。渦輪流量計具有精度高、重復(fù)性好、無零點漂移、高量程比等優(yōu)點。渦輪流量計擁有質(zhì)量好軸承、特別設(shè)計的導(dǎo)流片，進(jìn)而減少磨損，不受峰值影響，在惡劣的環(huán)境下也能保障變量測量的可靠性。
1.4檢測過程
利用相關(guān)的裝置對氣體的流量進(jìn)行實際的檢測過程中需要在一定的環(huán)境下，按相關(guān)的檢測標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢測，在整個檢測過程中所需的檢測介質(zhì)均為空氣。在進(jìn)行檢測的過程中需要嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)中的相關(guān)的規(guī)定，在檢測的每個流量點都要進(jìn)行重復(fù)性的檢定，一般需要檢測3次，然后把三次檢測的平均值作為該流量點的儀表系數(shù),通過這種方式就可以達(dá)到對相關(guān)儀器的儀表系數(shù)的確定。
2建立數(shù)學(xué)模型
在進(jìn)行檢測的過程中需要各種相關(guān)的參數(shù)的判定，其中建立的數(shù)學(xué)模型:公式為:
其中，K為第i次儀表系數(shù):N.為第i次脈沖數(shù):V,為第i次累積流量值，通過對這些參數(shù)的監(jiān)控以及計算，就可以得出儀表的相關(guān)的參數(shù)，然后通過與相關(guān)的準(zhǔn)進(jìn)行對比，就可以比較明確得出相關(guān)的結(jié)論。
3音速噴嘴法氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置輸入量的相對不確定度評定
3.1輸入量N,的相對不確定度U'.a1(N)評定
在音速噴嘴法氣體流量裝置進(jìn)行檢測過程中有一個非常重要的參數(shù)就是相對不確定度，這種輸入量的相對不確定度主要來源主要檢測過程中的不重復(fù)性，在對其進(jìn)行判定的過程中主要采用A類評定對其進(jìn)行評定。通過相關(guān)的設(shè)備對其進(jìn)行檢測的過程中測得的主要數(shù)據(jù)如表1所示。
3.2輸入量V.相對不確定度Ucrel(V1)的評定
輸入量V,相對不確定度Ucrel(V1)不確定度主要來源于氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置的測量誤差，在進(jìn)行評定得過程中采用得主要方式是B類方法評定。通過相關(guān)的設(shè)備對其進(jìn)行測量所得主要結(jié)果如表2所示。
3.5擴展不確定度的評定
通過以上各個方面的分析以及計算，得到音速噴嘴法氣體流量的相關(guān)裝置在進(jìn)行擴展不確定度的評定的過程中主要利用測量結(jié)果的重復(fù)性當(dāng)作最大值,最后的公式為:U(K)=0.257%X2=0.54%;k=2。
4鐘罩式氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置輸入量的相對不確定度的評定
4.1輸入量N的相對不確定度U".(N)評定
在鐘罩式氣體流量裝置進(jìn)行檢測的過程中，輸入量相對不確定度的評定也需要進(jìn)行嚴(yán)格的操作以及設(shè)計過程，其中輸入量N的不確定度的判定主要是利用裝置中流量計測量的不重復(fù)性進(jìn)行評定的。利用相關(guān)的設(shè)備進(jìn)行連續(xù)的測量結(jié)果如下圖所示。
4.2輸入量V,相對不確定度Urel(V1)的評定
輸入量V1相對不確定度Urel(V1)的產(chǎn)生，主要來源于氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置的測量誤差,其不確定度的判定主要采用B類方法進(jìn)行評定。
4.5擴展不確定度的評定
在進(jìn)行擴展不確定度的相關(guān)的評定的過程中需要對其測量結(jié)果進(jìn)行反復(fù)的重復(fù)，然后利用其重復(fù)性當(dāng)作最大值，相關(guān)的公式為:U(K)=0.21%X2=0.42%;k=2.
5結(jié)束語
綜上所述，對上述檢測方式的測量結(jié)果進(jìn)行分析后，主要可以得出下列結(jié)論，首先是利用音速噴嘴法氣裝置對氣體的流量進(jìn)行檢測的過程中，測得的氣體渦輪流量計的擴展不確定度為0.54%(k=2);而另-種氣體流量的檢測裝置--鐘罩式裝置，測得氣體渦輪流量計的擴展不確定度為0.42%(k=2);兩種測量結(jié)果均符合檢測規(guī)程標(biāo)準(zhǔn)，表明其檢測結(jié)果的可信度較高。第二，在鐘罩式標(biāo)準(zhǔn)裝置的檢測過程中，需要進(jìn)行多次的來回升降，耗費較長的時間，因而降低了檢測效率:但前者裝置在檢測的過程中所具有的優(yōu)勢就是耗費短，這樣就在很大程度上降低了相關(guān)的工作人員的勞動強度，進(jìn)而大大的提升了氣體流量的檢測效率。但是通過對上述兩種不同裝置的檢測方法，以及對氣體流量的測量結(jié)果進(jìn)行相關(guān)分析可知,不管是使用哪種檢測方式，都可以實現(xiàn)預(yù)期的效果。
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