《電磁流量計(jì)測量結(jié)果的不確定度評定》論文發(fā)表期刊：《電子質(zhì)量》；發(fā)表周期：2020年12期

《電磁流量計(jì)測量結(jié)果的不確定度評定》論文作者信息：丁騰飛（1989-），男，本科，助理工程師，從事液體流量、環(huán)保設(shè)備計(jì)量工作。

　　摘要：該文依據(jù)JJG 1033-2007《電磁流量計(jì)檢定規(guī)程》，通過建立數(shù)學(xué)模型，對電磁流量計(jì)測量結(jié)果示值誤差的不確定度分量分析和計(jì)算，并進(jìn)行評定和表示。

　　關(guān)鍵詞：電磁流量計(jì);示值誤差;不確定度

　　Abstract: According to WG 1033-2007 "Verification Regulation of Electromagnetic Flowmeter", this paper establish a mathematical model, so as to analyzing and caculate the uncertainty component of indication error of electromagnetic flowmeter measurement results, and evaluating and expressing it.

　　Key words: electromagnetic flowmeter; indication error; uncertainty

　　0概述

　　(1)測量依據(jù)：JJG 1033-2007《電磁流量計(jì)檢定規(guī)程》。

　　(2)測量環(huán)境條件：環(huán)境溫度18.5℃，水溫18.0℃

　　測量標(biāo)準(zhǔn)：0.05級DN(15-600)mm水流量標(biāo)準(zhǔn)裝置;

　　(3)被測對象：電磁流量計(jì)，規(guī)格：DN80mm，量程范圍為(8-80)m/h，實(shí)際檢測流量點(diǎn)qm-77.284mh 0.75qm59.071m'h、0.5qm40.227mh、0.254m=21.778mh.9mim8.006m/h。

　　(4)測量方法：將電磁流量計(jì)水平安裝于水流量標(biāo)準(zhǔn)裝置，調(diào)節(jié)流量調(diào)節(jié)閥，用公稱流量通水，將水注入工作量器，讀出電磁流量計(jì)顯示讀數(shù)，比較電磁流量計(jì)過水量與工作量器記錄的實(shí)際水量計(jì)算示值相對誤差"。

　　1建立數(shù)學(xué)模型

　　1.1電磁流量計(jì)的基本誤差(相對示值誤差)

　　計(jì)算公式為：E-9-(0.x 100%

　　(Q)

　　式(1)中：E，--第i檢定點(diǎn)第j次檢定被檢流量計(jì)的相對示值誤差，%;Q，--第i檢定點(diǎn)第j次檢定時(shí)流量計(jì)顯示的累積流量值，m';

　　(2)--第檢定點(diǎn)第j次檢定時(shí)標(biāo)準(zhǔn)器換算到流量計(jì)處狀態(tài)的累積流量值，m'。

　　1.2由標(biāo)準(zhǔn)器換算到流量計(jì)處狀態(tài)的累積流量值由標(biāo)準(zhǔn)器換算到流量計(jì)處狀態(tài)的累積流量值為：

　　(2，)=(V)1-(0-0.l+t(p-P

　　(2)

　　式(2)中：(2)，--第i點(diǎn)第j檢定流過被檢表的累積體積流量，m;V--標(biāo)準(zhǔn)器給出的實(shí)際累積體積流量，m';B--檢定用液體在檢定條件下的體膨脹系數(shù)，取2.0

　　x10-℃-1;

　　8，--第i點(diǎn)第j檢定時(shí)標(biāo)準(zhǔn)器處的液體溫度，現(xiàn)場校準(zhǔn)時(shí)0-18.0℃;

　　6.--第i點(diǎn)第j檢定時(shí)流量計(jì)處液體的溫度，現(xiàn)場校準(zhǔn)時(shí)6-18.5℃;K--檢定用液體在檢定條件下的壓縮系數(shù)，Par';p.--第i點(diǎn)第j檢定時(shí)標(biāo)準(zhǔn)器處的液體壓力，Pa;Pa--第i點(diǎn)第j檢定時(shí)流量計(jì)處的液體壓力，Pa;對于體積流量(0)，的計(jì)算，由于水的體積壓縮系數(shù)很小，當(dāng)壓力變化不大時(shí)，可將水看作是不可壓縮流體，因此實(shí)際計(jì)算時(shí)式(2)可簡化為：Q，-V11-B(0，-0.))

　　(3)

　　(1)方差和傳播系數(shù)

　　1.3不確定度分量的計(jì)算

　　(1)水流量標(biāo)準(zhǔn)裝置的不確定度(V)和靈敏系數(shù)((V)

　　查閱證書得知，水流量標(biāo)準(zhǔn)裝置的不確定度：U

　　0.05%，k-2;則u，(V)-0.025%，以原始記錄中的測量點(diǎn)05qm=40.227m/h為例，此時(shí)標(biāo)準(zhǔn)體積的平均值為2931

　　m'，則：u(V)=2.931 x 0.025%-7.2375 x 10-m3靈敏系數(shù)：c(V)-1-B9-8)-1-2.0x10-(18.0-18.5)-1.0001 ~1(8)

　　則：c(V)xu(V=7.2375 x 10-m39)

　　(2)檢測介質(zhì)水體膨脹系數(shù)的不確定度u(3)和靈敏系數(shù)c(3)

　　查閱資料知溫度在(0-30)℃范圍內(nèi)水的體膨脹系數(shù)的界限為±0.5 x 10-℃，假定滿足矩形分布，則：

　　4B)-05 x 10

　　-2.89х 10с

　　V3

　　(10)

　　靈敏系數(shù)：c(B=V.(8-8-3 x 0.5-15m.℃-1

　　(11)

　　則：e(B)x u(B-0.4335 x 10-m

　　(12)

　　(3)標(biāo)準(zhǔn)器處液體溫度引入的不確定度u和靈敏系數(shù)c(8)

　　水溫測量所用溫度計(jì)其誤差限為±0.2℃，假定滿足矩形分布則：

　　400.20.115℃

　　V?

　　(13)

　　靈敏系數(shù)：c(8，)-V.B-3 x 2x 10--6 x 10-m'.℃

　　(14)

　　則：c(8)xu()-0.69 x 10-m

　　(15)

　　(4)被檢流量計(jì)處液體溫度引入的不確定度u(8)和靈敏系數(shù)(8.))

　　水溫測量所用溫度計(jì)其誤差限為±0.2℃，假定滿足矩形分布，則：

　　4002

　　V0115℃

　　(16)

　　靈敏系數(shù)：

　　c(8-V，B--3 x 2 x 10---6x 10m.ti

　　(17)

　　則：c(8，)x u(8)--0.69 x 10-m

　　(18)

　　(5)合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度u.(Q)和相對不確定度u(Q)

　　由公式(1)知：uQ(VuV)tBBc(0)0)+c0u(0)(19)

　　代入得：u(0.(72375x10+0.4335x10P+0.69x10-9+0.69x10(20則：

　　4(Q)-7.41 x 10-m3

　　(21)

　　4(s-7.41 x 10-0，0253%

　　02.931

　　(22)

　　1.4測量重復(fù)性引入的不確定度

　　對電磁流量計(jì)相對示值誤差試驗(yàn)做了三次重復(fù)測量，測量結(jié)果如下：0.15%;013%0.20%。利用貝塞爾公式：E，VG-E n-1x100%

　　(23)

　　則平均值試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)偏差：

　　2合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度和擴(kuò)展不確定度計(jì)算合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度：

　　4(E)-Vuo，+uLE-Vo.0253%)0.2132)

　　=0.034%

　　取k-2，故0.5ym的擴(kuò)展不確定度U=2u(E)=2 x 0.034%=0.068%=0.07%

　　(25)

　　26)

　　3不確定度來源分析一覽表

　　根據(jù)原始記錄和1.3中公式分別對被檢表五個流量點(diǎn)引入的不確定u(Q)和測量測量重復(fù)性引入的不確定度(E)進(jìn)行不確定計(jì)算分析，如表1所示。

　　4擴(kuò)展不確定度匯總表

　　利用公式"(E)=Vu0)+ulE)，得到合成不確定度匯總表，如表2所示。

　　5結(jié)論

　　本次不確定度評定選取的是帶換向器的靜態(tài)容彩法水流量標(biāo)準(zhǔn)裝置，依據(jù)JC 1033-2007《電磁流量計(jì)檢定規(guī)程》對五個流量點(diǎn)進(jìn)行校準(zhǔn)和不確定度評定，保證量值傳遞的一致性和準(zhǔn)確性，以期為排污收稅、貿(mào)易結(jié)算等提供合法有效的計(jì)量技術(shù)支撐。

　　參考文獻(xiàn)：

　　[1JC 1033-2007.電磁流量計(jì)檢定規(guī)程S

　　2JF 1059-2017，測量不確定度評定和表示5

　　[3JB/T9248-2015.電磁流量計(jì)5]