等精度傳遞理論在氣體流量量值傳遞中的應(yīng)用
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本裝置是音速噴嘴法與標(biāo)準(zhǔn)表法相結(jié)合的氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置，兩套裝置共用一套被檢表實(shí)驗(yàn)管路，共用一套數(shù)據(jù)采集傳輸和處理系統(tǒng)，具有各自獨(dú)立的氣源。音速噴嘴法系統(tǒng)依靠計(jì)算機(jī)控制氣環(huán)真空泵產(chǎn)生負(fù)壓，由音速噴嘴組產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)氣體流量；標(biāo)準(zhǔn)表法系統(tǒng)依靠計(jì)算機(jī)采集標(biāo)準(zhǔn)流量計(jì)組的流量并控制風(fēng)機(jī)的抽氣量產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)流量。音速噴嘴組或標(biāo)準(zhǔn)流量計(jì)組產(chǎn)生的標(biāo)準(zhǔn)流量按流體連續(xù)原理通過(guò)被檢表，從而檢測(cè)被檢流量計(jì)。
整套裝置分為3個(gè)相對(duì)獨(dú)立的測(cè)量子系統(tǒng)，采取3種方法進(jìn)行檢測(cè)，分別是：音速噴嘴法檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)渦輪流量計(jì)系統(tǒng)，主要是對(duì)標(biāo)準(zhǔn)渦輪流量計(jì)進(jìn)行“在線標(biāo)定”，實(shí)現(xiàn)一級(jí)量值傳遞；音速噴嘴法檢測(cè)被檢流量計(jì)系統(tǒng)，標(biāo)準(zhǔn)器為音速噴嘴，其流量范圍為1~1723m3/h；標(biāo)準(zhǔn)表法檢測(cè)被檢流量計(jì)系統(tǒng)，主要是由標(biāo)準(zhǔn)渦輪流量計(jì)拓展量程，總計(jì)選用5臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)渦輪流量計(jì)，DN80標(biāo)準(zhǔn)渦輪流量計(jì)的測(cè)量范圍為13~250m3/h，DN150標(biāo)準(zhǔn)渦輪流量計(jì)測(cè)量范圍為80~1600m/h，根據(jù)被檢表的量程范圍，選擇并聯(lián)運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)渦輪流量計(jì)的個(gè)數(shù)，流量上限為6400m3/h。
2.3 裝置達(dá)到的主要技術(shù)指標(biāo)
1）流量范圍：音速噴嘴法氣體流量裝置為1~1723m2/h（工況流量）；標(biāo)準(zhǔn)表法氣體流量裝置為25~6400m2/h（工況流量）。
2）音速噴嘴法氣體流量裝置不確定度：0.32%（k=2）。
3）標(biāo)準(zhǔn)表法氣體流量裝置不確定度：0.32%（k=2）。
4）管路口徑：DN15、DN20、DN25、DN40、DN50、DN65、DN80、DN100、DN125、DN150、DN200、DN250、DN300共13種。
5）流量穩(wěn)定性：音速噴嘴法氣體流量裝置小于0.08%（k=2）；標(biāo)準(zhǔn)表法氣體流量裝置小于0.93%（k=2）。
6）測(cè)量分辨力：壓力0.001kPa，溫度0.01℃，瞬時(shí)流量0.001m3/h，累計(jì)流量0.001m3，時(shí)間0.001s。
7）時(shí)鐘穩(wěn)定度：510-6。
8）最短測(cè)量時(shí)間：20s。
2.3 裝置的主要特點(diǎn)
1）本裝置采用音速噴嘴法和標(biāo)準(zhǔn)表法相結(jié)合的設(shè)計(jì)方案。音速噴嘴可視為本裝置的溯源標(biāo)準(zhǔn)，其功能除了直接承擔(dān)在一定流量范圍內(nèi)對(duì)部分被檢流量計(jì)通過(guò)計(jì)量檢定進(jìn)行量值傳遞外，其主要功能則是同一系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)表（渦輪流量計(jì)）在滿足計(jì)量學(xué)基本原則的前提下進(jìn)行在線標(biāo)定，以確定標(biāo)準(zhǔn)表在不同工作流量下的儀表系數(shù)。
2）接受音速噴嘴量值傳遞后的標(biāo)準(zhǔn)表，在條件不變的基礎(chǔ)上（流動(dòng)特性不變、介質(zhì)特性不變和流量點(diǎn)不變），而在標(biāo)定流量下使用其平均儀表系數(shù)對(duì)下級(jí)的被檢流量計(jì)進(jìn)行流量量值的傳遞，而該流量下所使用的平均儀表系數(shù)是由音速噴嘴給出的，其精度只取決于音速噴嘴本身的精度及該流量下儀表系數(shù)的分散性，且儀表系數(shù)的分散性將隨著測(cè)量次數(shù)的增加而減小。若分散性（用Kλ表示）遠(yuǎn)小于音速噴嘴的精度時(shí)，便意味著標(biāo)準(zhǔn)表與音速噴嘴具有了等量的精度，或者說(shuō)，溯源標(biāo)準(zhǔn)（音速噴嘴通過(guò)中間標(biāo)準(zhǔn)（標(biāo)準(zhǔn)表））在沒(méi)有精度損失條件下，對(duì)被檢流量計(jì)進(jìn)行量值傳遞。
3）在上述基礎(chǔ)上，標(biāo)準(zhǔn)表選擇多臺(tái)并聯(lián)，以滿足擴(kuò)大流量范圍的需要，充分利用了音速噴嘴測(cè)量精度，而標(biāo)準(zhǔn)表并聯(lián)后的量程寬之特點(diǎn)進(jìn)行了優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，擴(kuò)大了裝置的流量范圍。
3 結(jié)論
1）應(yīng)用等精度傳遞理論將音速噴嘴的準(zhǔn)確度高和氣體渦輪流量計(jì)量程寬，重復(fù)性好的優(yōu)勢(shì)整合，建立了氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置。即保證了整套裝置的準(zhǔn)確度，又拓展了流量量值傳遞范圍。
2）對(duì)標(biāo)準(zhǔn)表選擇的條件，在量程滿足檢定要求的情況下，重復(fù)性要好。
3）等精度傳遞理論的基礎(chǔ)是計(jì)量學(xué)基本原則與誤差理論的有機(jī)結(jié)合，其實(shí)質(zhì)是在計(jì)量過(guò)程中消除計(jì)量器具的系統(tǒng)誤差和由檢定與使用條件不同而引入的附加誤差。
4）指出計(jì)量學(xué)基本原則的簡(jiǎn)單方法是在線檢定。(end)
評(píng)論