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氣體腰輪流量計(jì)儀表系數(shù)的測量不確定度分析與評定
發(fā)布時(shí)間：2017-11-22
引言
一般氣體腰輪流量計(jì)依據(jù)JJG 633-1990檢定規(guī)程,誤差按其流量計(jì)示值誤差進(jìn)行計(jì)算,但在實(shí)際工作中,經(jīng)常碰到一些氣體腰輪流量計(jì)輸出是脈沖數(shù),雖然其檢定方法只是增加了脈沖計(jì)數(shù)器,但誤差計(jì)算不同,這就需要計(jì)算其儀表系數(shù),公式如下。
式中,kni為第n個(gè)流量點(diǎn)第i次流量的系數(shù);Nni為第n個(gè)流量點(diǎn)第i次流量時(shí)流量計(jì)顯示儀表測得的脈沖數(shù);Vsn為換算成流量計(jì)狀態(tài)下的標(biāo)準(zhǔn)體積。
第n個(gè)流量點(diǎn)的儀表系數(shù)
1測量方法
氣體腰輪流量計(jì)的測量可采用排氣法。排氣法利用鐘罩式氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置使空氣通過氣體腰輪流量計(jì)排出。測出排出(流入)氣體的體積,腰輪流量計(jì)的脈沖數(shù)以及裝置內(nèi)和氣體腰輪流量計(jì)前的氣體壓力和溫度,計(jì)算出氣體腰輪流量計(jì)在某一流量狀態(tài)下的儀表系數(shù)。
2數(shù)學(xué)模型
式(4)中,K為腰輪流量計(jì)儀表系數(shù); V為通過氣體腰輪流量計(jì)的氣體體積實(shí)際值,(L);N為腰輪流量計(jì)的脈沖數(shù),(imp);Vs為氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置通過的氣體體積,(L);Pn為大氣壓力,(Pa);Ps、Pj分別為裝置內(nèi)和氣體腰輪流量計(jì)前的氣體絕對壓力,(Pa);Ts、Tj分別為裝置內(nèi)和氣體腰輪流量計(jì)前的氣體熱力學(xué)溫度,(K)。
3靈敏系數(shù)
取:N=854imp,Vs=100L,Ps=101430+972=102402Pa,Pj=101430+960=102390Pa,Ts=295K,Tj=295?1K。則各靈敏系數(shù)為:
4計(jì)算分量標(biāo)準(zhǔn)不確定度
4?1氣體腰輪流量計(jì)脈沖數(shù)引起的不確定度u(N)
4?1?1脈沖數(shù)計(jì)數(shù)器引起的不確定度u1(N)
由于脈沖數(shù)計(jì)數(shù)器存在±1個(gè)脈沖的誤差,作均勻分布,得標(biāo)準(zhǔn)不確定度
4?1?2重復(fù)測量引起的不確定度u2(N)
氣體腰輪流量計(jì)經(jīng)過6次試驗(yàn),脈沖數(shù)為855,854,853,854,854,854。那最大與最小之差為2個(gè)脈沖。可得測量重復(fù)性引起的平均值的不確定度為:
這樣氣體腰輪流量計(jì)脈沖數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為:
4?2氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置通過的氣體體積的不確定度u( Vs)
4?2?1氣體流量裝置引起的不確定度u1( Vs)
檢定氣體腰輪流量計(jì)時(shí)采用0?2級的鐘罩式氣體流量裝置,其誤差限為±0?2%×100L=±0?2L,作均勻分布,故:
鐘罩裝置0?2級經(jīng)檢定合格,估計(jì)其相對不確定度為10%,自由度:
ν1( Vs)=50
4?2?2流量積算儀引起的不確定度u2( Vs)
VS通過流量積算儀讀數(shù),而讀數(shù)誤差1個(gè)脈沖即0?26L故:
4?3裝置內(nèi)壓力測量引起的不確定度u(Ps)
由于測量裝置內(nèi)壓力的微壓計(jì)其分辨力為1Pa,作均勻分布,故:
估計(jì)其有10%的可靠性,因此自由度:
ν(Ps)=50
4?4氣體腰輪流量計(jì)前壓力測量引起的不確定度u(Pj)
由于測量氣體腰輪流量計(jì)前壓力的微壓計(jì)其分辨力為1Pa,作均勻分布,故:
估計(jì)其有10%的可靠性,因此自由度:
ν(Pj)=50
4?5裝置內(nèi)溫度測量引起的不確定度u(Ts)
由于測量裝置內(nèi)溫度的溫度計(jì)其允許誤差為±0?1K,作均勻分布,故:
估計(jì)其有10%的可靠性,因此自由度:
ν(Ts)=50
4?6氣體腰輪流量計(jì)前溫度測量引起的不確定度u(Tj)
由于測量氣體腰輪流量計(jì)前溫度的溫度計(jì)其允誤為±0?1K,作均勻分布,故:
估計(jì)其有10%的可靠性,因此自由度:
ν(Tj)=50
5合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度
6有效自由度
7擴(kuò)展不確定度
為獲得置信概率為95%的擴(kuò)展不確定度,取ν=38,查t分布表得:t95(38)=2?02,故氣體腰輪流量計(jì)儀表系數(shù)測量結(jié)果的擴(kuò)展不確定度為:
而氣體腰輪流量計(jì)儀表系數(shù)測量結(jié)果的相對擴(kuò)展不確定度為:
摘自：中國計(jì)量測控網(wǎng)
