摘要：音速(sù)噴嘴法氣(qì)體流量(liàng)标準裝置是(shì)采用氣路(lù)循環經過渦輪流量(liàng)計到噴(pēn)嘴，然後(hòu)到氣泵抽(chōu)氣的(de)全(quán)過(guò)程(chéng)進行檢定。采用(yòng)的(de)是負壓法檢定(dìng)氣體(tǐ)渦輪(lún)流量(liàng)計 ，也(yě)是目前(qián)檢定流量計的重要方(fāng)法之一(yī)，用(yòng)之比較廣(guǎng)泛。鍾罩式(shì)氣體流(liú)量(liàng)标準(zhǔn)裝置(zhì)采用的是(shì)正壓法，它(tā)是用(yòng)一定體積量的标準氣體流經(jīng)渦輪流量(liàng)計，從(cóng)而實現(xiàn)了(le)對 流(liú)量計 的檢定，其(qí)本身(shēn)流量(liàng)範圍比較小，适合檢(jiǎn)定口徑(jìng)比(bǐ)較小(xiǎo)的流量計，符合(hé)流量計在(zài)實際工作中的(de)狀(zhuàng)态(tài)。就兩種檢(jiǎn)測方(fāng)法，檢(jiǎn)定同一渦(wō)輪流(liú)量計(jì)的結(jié)果進行分析比(bǐ)較，同時(shí)對(duì)測(cè)量(liàng)結果(guǒ)進行(háng)不确(què)定度評定。
　　鍾罩式氣體(tǐ)流量标(biāo)準裝置（如圖1）是(shì)以氣(qì)體爲(wèi)介質，對 氣(qì)體(tǐ)流量計(jì) 進行(háng)檢定、校準(zhǔn)和檢驗(yàn)的标準設備。一般有鍾(zhōng)罩、液槽(cáo)、發訊機構、壓(yā)力補(bǔ)償機(jī)構、氣源和(hé)試驗管路(lù)構成。裝置是由(yóu)可動的鍾(zhōng)罩和(hé)固定(dìng)的液(yè)槽構成一(yī)個容(róng)積可變的密封(fēng)空腔。鍾罩(zhào)下降(jiàng)過(guò)程(chéng)中(zhōng)通過壓(yā)力補償(cháng)機(jī)構，使其内(nèi)部(bù)氣(qì)體壓力保持一(yī)定值，不随鍾罩(zhào)浸入(rù)密封液中的深(shēn)度而(ér)變化(huà)。鍾罩(zhào)兩擋闆之(zhī)間的容積是(shì)固定的，測出兩擋闆先(xiān)後通(tōng)過光電發(fā)訊器所經曆的(de)時間(jiān)，可計算出(chū)瞬時流(liú)量。
　　音速噴嘴(zuǐ)法氣體流(liú)量(liàng)标準裝置（如(rú)圖2）是以潔淨空(kōng)氣爲介質，其檢(jiǎn)測原理是(shì)用真(zhēn)空泵(bèng)1将空(kōng)氣由被檢表的上遊(yóu)直管段入口吸(xī)入，經過(guò)被檢表(biǎo)前直管(guǎn)段、被檢(jiǎn)表11和(hé)被檢表下(xià)遊直管段進入滞止容器8，在滞止容器的(de)下遊(yóu)，有一(yī)組音速噴(pēn)嘴5，控制音速噴嘴(zuǐ)下遊的開挂(guà)閥門4，可以任意選擇所要開關的音速噴(pēn)嘴，以(yǐ)達到改變被檢(jiǎn)表(biǎo)流量的(de)目的(de)，滞止容器需要測溫6測壓(yā)7，代入(rù)公式計算可以(yǐ)得到通過音速噴嘴(zuǐ)的質量流(liú)量，從而實(shí)現對(duì)被檢(jiǎn)表的(de)檢定(dìng)。


1概(gài)述
1.1測(cè)量依據：
jjg1037-2008《渦(wō)輪流量計(jì)》。
1.2環境(jìng)條件
　　大氣溫度爲（23.5±1）℃；大(dà)氣相對濕度爲（38±1）%rh；大氣壓爲(wèi)(93.2±0.5)kpa，檢定(dìng)用介(jiè)質(zhì)溫度（18.5±0.2）℃；電(diàn)源(yuán)電(diàn)壓應爲(220±22)v，電源頻率應爲(50±2.5)hz；外界磁場、機(jī)械振動(dòng)小(xiǎo)到對(duì)流量計(jì)的影響(xiǎng)可以忽略(luè)不計(jì)。
1.3測量标準
　　0.1級鍾罩式氣體流量(liàng)标準裝置，測量(liàng)範圍：（0.5~120）m3/h、dn（25～80）mm，檢定介質(zhì)：空氣。
　　0.25級音(yīn)速噴(pēn)嘴法氣(qì)體(tǐ)流量(liàng)标準裝置，測量(liàng)範圍：（0.1-15000）m3/h、dn（15～400）mm，檢定介質：潔淨空氣(qì)
1.4被測(cè)對象
　　依據(jù)jjg1037-2008渦輪流量計檢定規(guī)程，上述0.1級(jí)鍾罩(zhào)式氣體流(liú)量标(biāo)準裝(zhuāng)置能夠開(kāi)展的(de)氣體渦輪(lún)流量計精度等(děng)級爲（0.5-1.5）級。因此選(xuǎn)用(yòng)dn25mm，流量範(fàn)圍爲（0.5～15.0）m3/h，1.5級的(de)氣體渦輪(lún)流量計(jì)。
1.5渦(wō)輪流(liú)量計(jì)工作原理(lǐ)及特(tè)點
　　 渦(wō)輪流量計(jì) 是速度式(shì)流量計中的主(zhǔ)要種(zhǒng)類(lèi),當被測(cè)流體流(liú)過渦輪流量(liàng)計傳感器時，在(zài)流(liú)體(tǐ)的作(zuò)用下，葉輪(lún)受力(lì)旋轉(zhuǎn)，其(qí)轉(zhuǎn)速與(yǔ)管道平均流速(sù)成正比，同(tóng)時，葉(yè)片周(zhōu)期(qī)性地切(qiē)割電磁鐵産生的磁力線，改變(biàn)線圈的磁(cí)通量(liàng)，根據電磁感應(yīng)原理，在(zài)線(xiàn)圈内(nèi)将感(gǎn)應出脈(mò)動的電(diàn)勢信(xìn)号，即(jí)電脈(mò)沖信(xìn)号，此(cǐ)電脈動信(xìn)号的(de)頻率(lǜ)與(yǔ)被(bèi)測流(liú)體的(de)流量成正比。氣體渦輪流(liú)量計(jì)具(jù)有(yǒu)精度高、重(zhòng)複性好、無(wú)零點漂移、高量(liàng)程比等優點(diǎn)。渦(wō)輪流量計擁有(yǒu)高質量軸承、特(tè)别設計的(de)導流(liú)片(piàn)，因此(cǐ)極大降(jiàng)低了磨損，對峰(fēng)值不(bú)敏(mǐn)感，甚者(zhě)惡劣的(de)條件下(xià)也可以給出可(kě)靠的測(cè)量(liàng)變量(liàng)。渦輪流(liú)量計輸出信号爲(wèi)脈沖，易于數字(zì)化。渦輪流(liú)量計(jì)壓力(lì)損失小，葉片能(néng)防腐，可以(yǐ)測量(liàng)粘稠和腐蝕性(xìng)的介質(zhì)。
1.6測量過(guò)程
　　在(zài)規定的環(huán)境(jìng)條件(jiàn)下(xià)，按jjg1037-2008渦(wō)輪流量計檢定(dìng)規程，将渦(wō)輪流量計安(ān)裝在（音(yīn)速噴嘴法）氣體流(liú)量(liàng)标(biāo)準(zhǔn)裝置(zhì)上，保證流量計與前後直管段(duàn)同軸安(ān)裝。以空(kōng)氣爲(wèi)檢定(dìng)介質(zhì)，調(diào)節流量(liàng)點至(zhì)最大流量的70%流(liú)量點(diǎn)，運行(háng)5min，等待介質(zhì)溫度、壓力和流量穩定後(hòu)進行(háng)正式(shì)檢定(dìng)。
　　依據檢定規(guī)程(chéng)，1.5級的(de)渦(wō)輪流量(liàng)計檢定(dìng)流(liú)量點(diǎn)分别(bié)爲(wèi)：qmin、qt、0.40qmax和qmax。對于量程比≤20：1的流量(liàng)計，其分界流量qt=0.2qmax。将在第(dì)i點(diǎn)第j次(cì)測得的(de)被檢流(liú)量計脈沖信号(hào)與标(biāo)準(zhǔn)氣體流(liú)量裝置(zhì)在(zài)該點該次測得的标準體(tǐ)積流(liú)量之(zhī)比作(zuò)爲第i點第(dì)j次測量的(de)儀表(biǎo)系數。每個(gè)檢定(dìng)流量點檢(jiǎn)定3次(cì)，取其(qí)平均值作(zuò)爲該(gāi)流(liú)量點的(de)儀表系數。
2建立(lì)數學模(mó)型
2.1數學模型(xíng)

k爲第(dì)i次測(cè)量被檢(jiǎn)流量計的儀(yí)表系數，(m3)-1；
ni爲(wèi)第i次測量被測(cè)流量計顯示儀(yí)表測得的(de)脈沖數；
vi爲(wèi)第i次測量(liàng)标準裝置(zhì)的累(lèi)積流(liú)量值，m3；
2.2傳播(bō)率公式(shì)

3鍾(zhōng)罩式(shì)氣體流量标準(zhǔn)裝置(zhì)輸(shū)入(rù)量的相對(duì)不确定度的評定(dìng)
3.1輸入量ni的相對(duì)不确定度urei(ni)評定
　　輸(shū)入量(liàng)ni的不确(què)定(dìng)度來(lái)源主要是(shì)流量計測(cè)量的(de)不重(zhòng)複性，采用a類評(píng)定方(fāng)法評定。
　　用(yòng)一台(tái)dn25mm，測(cè)量(liàng)範圍(wéi)爲：（0.5～15）m3/h的氣(qì)體渦輪流量計，流量選(xuǎn)擇在最大流(liú)量(liàng)的100%處測量(liàng)60秒，累(lèi)計流量250l，用工控(kòng)測量設備連續(xù)測量6次得到的(de)一組測量列，如(rú)表1所示。

3.2輸入量(liàng)vi相對不确(què)定度urei(vi)的評(píng)定
　　輸入量(liàng)vi相(xiàng)對不确定度(dù)urei(vi)不确定度主要(yào)來源于氣體流(liú)量标準裝置的測量誤差，其不确定(dìng)度采(cǎi)用b類(lèi)方法評定。
由于廠家(jiā)給出該氣體流量(liàng)标準裝置的(de)擴展不确(què)定度u=0.1%；k=2。
所以urei(vi)=0.1%/2=0.05%根據(jù)以上标準不确(què)定度(dù)分量(liàng)彙總見表2．

3.3合成(chéng)相對(duì)标準不(bú)确(què)定度

3.4其他給點的測(cè)量結果(guǒ)（如(rú)表(biǎo)3所示）

3.5擴展不(bú)确定度的評(píng)定(dìng)
　　取其測量(liàng)結果重複(fú)性作爲(wèi)其最大(dà)值，則擴展不(bú)确(què)定度爲：
u(k)=0.21%×2=0.42%；k=2
4.音(yīn)速噴(pēn)嘴法氣(qì)體流量(liàng)标準裝(zhuāng)置輸入(rù)量的相對不确(què)定度的評定
4.1輸(shū)入量(liàng)ni的相對不(bú)确定度urei（n）評(píng)定
　　輸(shū)入量(liàng)ni的不确定(dìng)度來(lái)源(yuán)主要是(shì)流量計測(cè)量的(de)不重複性，采用(yòng)a類評定(dìng)方法評(píng)定。
　　用(yòng)一台dn25mm，測量(liàng)範圍爲：（0.5～15）m3/h的氣體(tǐ)渦輪流量(liàng)計，流(liú)量選(xuǎn)擇在最大(dà)流量的(de)100%處測量(liàng)60秒，累(lèi)計流(liú)量250l，用(yòng)工控測(cè)量設備(bèi)連續測量6次(cì)得(dé)到的(de)一組(zǔ)測量(liàng)列，如表(biǎo)4．

4.2輸入量(liàng)vi相對不确定度urei(vi)的評定
　　輸入量(liàng)vi相對不确定度urei(vi)不确定度(dù)主要(yào)來源(yuán)于氣體流(liú)量标(biāo)準裝置的(de)測(cè)量(liàng)誤差，其不(bú)确定(dìng)度采用b類(lèi)方法評定(dìng)。
于廠(chǎng)家給(gěi)出該氣體(tǐ)流量(liàng)标準裝置的擴展不(bú)确定(dìng)度u=0.25%；k=2。
所以urei(vi)=0.125%/2=0.05%
據以上(shàng)标準(zhǔn)不确(què)定度(dù)分量(liàng)彙總見表(biǎo)5。

4.5擴展(zhǎn)不确(què)定度(dù)的(de)評(píng)定
　　取其測量結(jié)果重複性(xìng)作爲其最(zuì)大值，則擴展(zhǎn)不确定度爲(wèi)：
u（k）=0.257%×2=0.54%；k=2
5.結論
（1）鍾罩式氣體流量标(biāo)準裝置測得氣體渦輪(lún)流量計(jì)的擴展不(bú)确定(dìng)度爲0.42%（k=2）；音速噴嘴(zuǐ)法氣體流(liú)量标(biāo)準裝置測得氣(qì)體渦輪(lún)流量計的擴(kuò)展不确定(dìng)度爲(wèi)0.54%（k=2）；兩種測量(liàng)結果(guǒ)都滿足規(guī)程的要求(qiú)，說明(míng)了其檢(jiǎn)測(cè)結果(guǒ)都可(kě)信。
（2）鍾罩式(shì)标準(zhǔn)裝置在在(zài)檢測的過程中(zhōng)，來回升降好多(duō)次，耗費時間比(bǐ)較長(zhǎng)檢(jiǎn)測效率(lǜ)大大(dà)下降(jiàng)；而音速噴嘴(zuǐ)裝置耗(hào)時較短，減低(dī)了(le)勞動(dòng)強(qiáng)度(dù)，提高(gāo)了了(le)檢(jiǎn)測效率(lǜ)。
（3）兩種檢測(cè)方法(fǎ)都(dōu)可以說(shuō)明，無(wú)論選擇哪種檢(jiǎn)測方式，都(dōu)能達到預期(qī)效果。

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