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电磁流量计

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电磁流量计测量结果的可靠性分析

来源:www.88125a.com作者:发表时间:2016-12-08 10:09:34

【摘要】用静态质量法水流量标准装置对一台电磁流量计进行检定,并分析测量结果的可靠性。

电磁流量计应用广泛,其准确度等级也相对于其他类型的流量计具有较好的优势[1]。在针对电磁流量计的检定过程中,采用的标准装置、测量条件、测量过程等都会影响到测量结果。采用实验室的一套静态质量法水流量标准装置,选择一台性能较好的电磁流量计,按照JJG1033-2007电磁流量计检定规程的要求进行检定。通过分析检定结果的重复性、标准装置引入的不确定度等因素,定量分析测量结果的可靠性[2]。
 

1 实验条件
1.1 环境条件
大气温度26.5℃,相对湿度45%RH,大气压力93.1kPa。
1.2 测量标准
静态质量法水流量标准装置,测量口径:DN(50~500)mm;测量范围:(5~2200)t/h;准确度等级:0.05级。检定介质为水,介质温度18.8℃。
1.3 被测对象
被测的电磁流量计为DN10 0mm,测量范围(10.00~200.00)m3/h,准确度等级0.5级。

1.4 实验过程
在规定的环境条件下,按JJG1033-2007电磁流量计检定规程,将电磁流量计安装在静态水流量标准装置上[3]。以循环水为检定介质,调至最大试验压力,检查流量计的密封性。使检定液体流过流量计,且处于正常运行状态,等待介质温度、压力和流量稳定后进行正式检定。依据检定规程,电磁流量计检定流量点分别为:

计算单次测量的实验标准差:实际测量情况,在重复性条件下连续测量3次,以3次测量算术平均值为测量结果,则可得到:
3.2 输入量ES
输入量ES标准不确定度u (ES)主要来源于标准装置的扩展不确定度,采用B类方法评定。依据检定证书,静态水流量标准装置的扩展不确定度为:U=0.05%,k=2,所以其标准不确定度为:u (ES)=0.05%/2=0.025%。


3.3 分量合成
根据以上标准不确定度分量汇总见表2。取包含因子k = 2 ,则扩展不确定度为:U=k×uc (E)= 0.09%。
3.4 其他流量点分析
依据检定规程,本台电磁流量计检定流量点分别为:q max、q min、0.10q max、0.25q max、0.50q max和0.75q max,即200.00 m3/h、10.00 m3/h、20.00 m3/h、50.00 m3/h、100.00 m3/h、150.00 m3/h。依照上述分析方法,确定各流量点的不确定度见表3。

4 结果分析
依据上述实验过程和数据分析,可以得到,电磁流量计在本次检定过程中,测量结果的可靠性范围为U=(0.09~0.15)%,k=2。由于电磁流量计准确度等级为0.5级,也就是说,该流量计在使用过程中,最大的可靠性范围为-0.65%~0.65%,较为理想的可靠性范围为-0.35%~0.35%。

qmax、qmin、0.10qmax、0.25qmax、0.50qmax和0.75qmax,当检定点不大于qmin时,该检定点可取消。每个流量点重复检定3次。均取其平均值作为该流量点的测量结果。


把流量调到规定的流量值,等待流量、温度和压力稳定。记录标准器和被检流量计的初始示值,同时启动标准器记录功能和被检流量计输出功能,按装置操作要求运行一段时间后,同时停止标准器记录功能和被检流量计输出功能,记录标准器和被检流量计的最终示值。分别计算流量计和标准器的累积流量值,最终计算出各流量点的示值误差。

2 分析模型
根据误差计算公式,建立数学模型为:
E=E L+E S
式中:
E为被测电磁流量计的示值误差,%;E L为标准装置测量被测流量计所得到的示值误差,%;
E S为标准装置对测量结果的影响,%。对上式中各参量求偏导,得到灵敏系数如下:根据上述数学模型,建立传播率公式为:

3 数据分析
3.1 输入量EL
输入量E L的标准不确定度来源主要是被测流量计测量的重复性,可以通过连续测量得到测量列EL1、EL 2……EL n的方法计算得出,采用A类方法进行评定[4]。
针对流量点选择为qmax,即200m3/h。用标准装置测量流量计,连续测量8次,得到一组示值误差的测量列,见表1