摘要:近年來(lái)，氣(qì)體流量标(biāo)準裝(zhuāng)置在各個領域(yù)得到了(le)廣泛的(de)應(yīng)用(yòng)。本文(wén)主要(yào)是對音速(sù)噴嘴法和鍾罩(zhào)式這(zhè)兩種檢測方式進行(háng)分析，并比(bǐ)較分(fèn)析這兩種(zhǒng)方法(fǎ)栓測(cè)同一(yī) 渦輪流量(liàng)計 的測量結果，并對(duì)測量結果進行(háng)不确定度的評(píng)定，希望(wàng)能(néng)爲後(hòu)續研(yán)究(jiū)工作提(tí)供一些(xiē)建(jiàn)設性意見。
引言
　　音速(sù)噴嘴法氣體流(liú)量标準(zhǔn)裝置檢測的(de)是氣路循(xún)環經過渦(wō)輪流量計(jì)到噴(pēn)嘴，再(zài)到氣泵(bèng)抽(chōu)氣的(de)整個過程。采用的是負壓進氣(qì)法來(lái)對渦(wō)輪流(liú)量計(jì)進(jìn)行檢測(cè)，這是現階(jiē)段檢(jiǎn)定流(liú)量(liàng)計的(de)=使(shǐ)用最(zuì)多的一種(zhǒng)方法，也是應用(yòng)最爲廣(guǎng)泛(fàn)的一(yī)種方法(fǎ)。鍾罩式(shì)氣體流量标準(zhǔn)裝置則是(shì)采取(qǔ)正壓法(fǎ)，是(shì)指用一定(dìng)體積量的(de)标(biāo)準氣體(tǐ)流經(jīng)渦輪流量計來(lái)對流量計進行檢定，其本(běn)身流量範(fàn)圍(wéi)比(bǐ)較小(xiǎo)，比較适(shì)合檢測(cè)口徑較小(xiǎo)的(de)流量計，這(zhè)與(yǔ)流量(liàng)計的(de)實(shí)際工作狀态(tài)相符合。本文(wén)主要是(shì)對音速噴嘴法和鍾(zhōng)罩式(shì)這(zhè)兩種檢測方(fāng)式(shì)進行分析，并比較分析(xī)這兩種方(fāng)法檢(jiǎn)測同一渦輪流(liú)量計的測(cè)量結(jié)果,并對測量結果進行不确定(dìng)度(dù)的評定，希望(wàng)能夠有效提高(gāo)氣體渦(wō)輪(lún)流量(liàng)計的檢(jiǎn)測精度(dù)。
1概述(shù)
1.1相(xiàng)關概念(niàn)
　　音速噴(pēn)嘴法氣(qì)體流量标準裝(zhuāng)置設計過(guò)程中(zhōng)主要(yào)原理是把潔淨(jìng)的空氣作(zuò)爲(wèi)介質，然(rán)後利(lì)用真空泵吸(xī)入(rù)，吸入的空(kōng)氣經(jīng)過各個相關的(de)直管段，在這個過(guò)程(chéng)中還有一(yī)組音速噴嘴，這個作(zuò)用主要是(shì)調節(jiē)音(yīn)速噴嘴(zuǐ)下遊的相(xiàng)關的閥(fá)門，達到(dào)改變(biàn)流量的目(mù)的(de)，最(zuì)後代(dài)入相關的(de)計算公(gōng)式(shì)就可(kě)以實現對(duì)被檢表(biǎo)的(de)檢定，進而(ér)實現其主(zhǔ)要的(de)功能(néng)。另一種氣(qì)體流量的裝置(zhì)爲鍾(zhōng)罩(zhào)式氣體(tǐ)流(liú)量标準裝置，這種裝置也(yě)主(zhǔ)要是把氣(qì)體作(zuò)爲流通(tōng)主要介質，然後達(dá)到對(duì)氣體(tǐ)流量計檢(jiǎn)定的目的(de)。這種(zhǒng)氣體(tǐ)流量(liàng)裝置主要結構包括(kuò)鍾罩、液(yè)槽、發訊(xùn)機(jī)構、壓.力補償(cháng)機構、氣源以及試驗管路(lù)等相(xiàng)關的(de)部分。
1.2相關(guān)檢測标準
　　氣體(tǐ)流量裝置在進(jìn)行檢(jiǎn)測的(de)過程中需要嚴格的(de)按照相關的技(jì)術标準，這樣才(cái)能保證(zhèng)檢(jiǎn)測結(jié)果的正确(què)率、科(kē)學性(xìng)以(yǐ)及(jí)合理(lǐ)性，相關(guān)的檢測(cè)的标準一(yī)個是國(guó)家的jjg1037-2008《渦(wō)輪流(liú)量計》，
　　還有(yǒu)一個(gè)檢測(cè)标(biāo)準就是(shì)檢測過程中有一個(gè)标準(zhǔn)的檢(jiǎn)測(cè)環境條件，相關的規(guī)定中具(jù)體要求爲(wèi):檢測的大氣溫度爲23.5℃左右(yòu)，誤差在1℃左(zuǒ)右(yòu):要求的相對(duì)濕度爲(wèi)38±1%rh，大氣壓(yā)力爲(wèi)93.2±0.5kpa,檢定用介(jiè)質溫度18.5±0.2℃;同時還(hái)包括(kuò)對(duì)電(diàn)源壓(yā)力以及相(xiàng)關的(de)電壓的頻率的(de)相關的技(jì)術要求，其中規定電(diàn)源電(diàn)壓應爲220±22v，電(diàn)源頻率(lǜ)應爲(50±2.5)hz，在(zài)相關的标(biāo)準中(zhōng)對檢測過程中(zhōng)外界(jiè)磁(cí)場以及(jí)由于機械振動(dòng)等方(fāng)面的影響(xiǎng)因素的影(yǐng)響由(yóu)于比(bǐ)較小(xiǎo)可以(yǐ)對其忽略。
　　第三(sān)個方面就是實(shí)際進行測量過(guò)程中的測量标(biāo)準方(fāng)面的(de)規定(dìng)。例如(rú)對0.25級(jí)音速噴嘴(zuǐ)法的氣體流量(liàng)的相關的(de)标準裝置(zhì)進行(háng)的相關規定中(zhōng)氣測(cè)量的(de)範圍在0.1~15000m3/h.dn15~400mm之(zhī)間，0.1級鍾罩(zhào)式氣(qì)體(tǐ)流(liú)量标(biāo)準裝置，測量範(fàn)圍是(0.5~120)m3/h.dn(25~80)mm,同樣(yàng)檢測(cè)的主要介(jiè)質是(shì)潔淨空氣。
　　最後(hòu)一項檢測标準(zhǔn)規定主(zhǔ)要針對檢測(cè)對象，主要是根據jjg1037-2008渦輪流(liú)量計(jì)方面(miàn)的檢測中(zhōng)的相關的(de)規定，在(zài)整個檢(jiǎn)測的(de)過程中需要嚴(yán)格按照相(xiàng)關的(de)技(jì)術檢測(cè)标準方面(miàn)的要(yào)求,認(rèn)真執行。
1.3氣(qì)體渦輪流(liú)量計(jì)的工(gōng)作(zuò)原理和特征
　　氣(qì)體(tǐ)渦輪(lún)流量計(jì) 是速度(dù)式流(liú)量計中的(de)一種(zhǒng)，當被測流(liú)體流(liú)過(guò)渦輪流(liú)量計(jì)傳感器時(shí)，受流體(tǐ)作(zuò)用，葉(yè)輪會受(shòu)力的作用旋轉，其(qí)轉速(sù)與管道(dào)平均流(liú)速成正比:葉片周(zhōu)期性地(dì)切割(gē)電磁鐵(tiě)産生(shēng)的磁力線,.對線圈(quān)磁通(tōng)量(liàng)進行改(gǎi)變，按(àn)照電磁感(gǎn)應原理，将(jiāng)在線(xiàn)圈内感應出電(diàn)脈沖信号(hào)，電脈(mò)動信(xìn)号(hào)的頻率(lǜ)與被測流體的流量成正比。渦(wō)輪流量計具有(yǒu)精度(dù)高、重(zhòng)複性(xìng)好、無零(líng)點漂移(yí)、高量(liàng)程比等優(yōu)點。渦輪流量計(jì)擁有(yǒu)質量好軸(zhóu)承、特别(bié)設(shè)計的(de)導流片(piàn)，進(jìn)而減(jiǎn)少磨損，不受峰(fēng)值影響，在惡劣(liè)的環境下也能保障變量測量(liàng)的可靠(kào)性。
1.4檢測過程(chéng)
　　利(lì)用相關(guān)的(de)裝置對(duì)氣體(tǐ)的流量進行實(shí)際的檢(jiǎn)測(cè)過程中需(xū)要(yào)在一定(dìng)的環境下，按相(xiàng)關的(de)檢測标準(zhǔn)進行檢測(cè)，在(zài)整個檢測過程中(zhōng)所需的(de)檢(jiǎn)測介(jiè)質均(jun1)爲空氣。在(zài)進行檢測的過(guò)程中需(xū)要(yào)嚴格(gé)按照(zhào)标準(zhǔn)中的相關(guān)的規定，在(zài)檢測(cè)的每個流量點(diǎn)都(dōu)要進行(háng)重複性的檢定，一般需要檢測(cè)3次，然後把(bǎ)三次(cì)檢測(cè)的平(píng)均值(zhí)作(zuò)爲(wèi)該流(liú)量點(diǎn)的儀表系數(shù),通(tōng)過這種方(fāng)式就可以達(dá)到對相(xiàng)關儀(yí)器(qì)的儀表(biǎo)系數(shù)的确定。
2建(jiàn)立數學模型
　　在(zài)進行檢測的過(guò)程中需(xū)要(yào)各種(zhǒng)相關(guān)的參(cān)數的判定，其中(zhōng)建立(lì)的數學模型:公(gōng)式爲:其中，k爲第i次儀(yí)表(biǎo)系數:n.爲(wèi)第i次脈沖數:v,爲(wèi)第i次累積流量(liàng)值，通過(guò)對(duì)這些參數的(de)監控以(yǐ)及計算(suàn)，就可以(yǐ)得出(chū)儀表的相(xiàng)關的參(cān)數，然後(hòu)通過(guò)與(yǔ)相關的(de)準進行對(duì)比，就可以比較明确(què)得出(chū)相關的結(jié)論。
 
3音(yīn)速噴嘴法(fǎ)氣體流量(liàng)标準裝置輸(shū)入(rù)量的(de)相對不确定度(dù)評定(dìng)
3.1輸入量n,的(de)相對(duì)不确定度(dù)u'.a1(n)評定
　　在音速噴(pēn)嘴法氣體流量(liàng)裝置進(jìn)行檢測(cè)過程(chéng)中有(yǒu)一個非常重要的參(cān)數就是(shì)相(xiàng)對不确定(dìng)度，這種輸(shū)入量的(de)相(xiàng)對不(bú)确定(dìng)度主要來(lái)源主要檢測過(guò)程中的不重複(fú)性，在對其(qí)進行(háng)判定(dìng)的過(guò)程中(zhōng)主要采用(yòng)a類評定(dìng)對(duì)其進(jìn)行評(píng)定。通過相關的(de)設備對其(qí)進行(háng)檢測的(de)過程中測得的主要數(shù)據如表1所示。
 
3.2輸(shū)入量(liàng)v.相(xiàng)對(duì)不确(què)定度ucrel(v1)的(de)評定
　　輸入量(liàng)v,相對(duì)不确(què)定度ucrel(v1)不确定度主要(yào)來(lái)源于氣(qì)體流量(liàng)标(biāo)準裝置的(de)測量(liàng)誤差，在進(jìn)行(háng)評定得(dé)過程(chéng)中采用得(dé)主要方式是b類(lèi)方法(fǎ)評定。通過(guò)相關的設備對(duì)其進行測量所(suǒ)得主要結(jié)果如(rú)表2所(suǒ)示。
 
 
3.5擴展不(bú)确定(dìng)度(dù)的評定
　　通過以(yǐ)上(shàng)各個方面(miàn)的分(fèn)析以及計(jì)算，得到音(yīn)速噴嘴法氣體(tǐ)流量(liàng)的(de)相(xiàng)關裝置在進行擴展不确(què)定(dìng)度(dù)的評定的過程中主(zhǔ)要利用(yòng)測量結(jié)果的重複性當作最(zuì)大(dà)值(zhí),最後(hòu)的公式(shì)爲:u(k)=0.257%x2=0.54%;k=2。
4鍾罩(zhào)式氣(qì)體流(liú)量标(biāo)準裝置(zhì)輸入量(liàng)的相(xiàng)對不确定(dìng)度的(de)評(píng)定(dìng)
4.1輸入量n的相對不确(què)定度(dù)u".(n)評(píng)定
　　在鍾(zhōng)罩式氣體流量(liàng)裝置(zhì)進行(háng)檢(jiǎn)測的過程中(zhōng)，輸入(rù)量相對不确定度的評定也需(xū)要進行(háng)嚴格的(de)操作(zuò)以(yǐ)及設計(jì)過程，其中(zhōng)輸入(rù)量n的不确定度(dù)的判(pàn)定主要是利用裝(zhuāng)置中流(liú)量計測量的不重複性進行評定的。利用相關(guān)的設(shè)備進行連(lián)續的測量結果如下(xià)圖(tú)所示。
 
4.2輸(shū)入量(liàng)v,相對不确(què)定度(dù)urel(v1)的(de)評定
　　輸入量(liàng)v1相對不确(què)定度(dù)urel(v1)的産生，主(zhǔ)要來源于(yú)氣體(tǐ)流量标(biāo)準裝置(zhì)的測量(liàng)誤差,其不确(què)定度(dù)的判(pàn)定主(zhǔ)要采用b類(lèi)方法進行評定(dìng)。
 
4.5擴展不确(què)定度的評定
　　在進行(háng)擴展不确定度(dù)的相(xiàng)關的(de)評定(dìng)的過(guò)程中(zhōng)需要(yào)對其測量(liàng)結果進行反(fǎn)複的重(zhòng)複，然後利(lì)用其(qí)重複性當作最(zuì)大值(zhí)，相關的公(gōng)式爲:u(k)=0.21%x2=0.42%;k=2.
5結束(shù)語
　　綜上所(suǒ)述，對(duì)上述檢測方式(shì)的測(cè)量結果進行分(fèn)析後，主要可以得出(chū)下列(liè)結論(lùn)，首先(xiān)是利用音(yīn)速噴(pēn)嘴法氣裝(zhuāng)置對氣(qì)體的流(liú)量進(jìn)行檢測的(de)過程(chéng)中(zhōng)，測(cè)得的(de)氣體渦(wō)輪流量(liàng)計的(de)擴展(zhǎn)不确(què)定度(dù)爲0.54%(k=2);而另-種(zhǒng)氣體流量(liàng)的(de)檢(jiǎn)測裝(zhuāng)置--鍾(zhōng)罩式(shì)裝置(zhì)，測(cè)得(dé)氣體(tǐ)渦輪流量計的(de)擴展不确定度爲0.42%(k=2);兩(liǎng)種測(cè)量(liàng)結(jié)果均符(fú)合檢測規程标準，表明(míng)其檢測結(jié)果的可信度較高。第(dì)二，在(zài)鍾罩式标(biāo)準裝(zhuāng)置的檢測過程(chéng)中(zhōng)，需要進(jìn)行多(duō)次(cì)的(de)來回(huí)升(shēng)降(jiàng)，耗費較長(zhǎng)的時(shí)間，因而降(jiàng)低了檢(jiǎn)測(cè)效率(lǜ):但前者(zhě)裝置在(zài)檢測(cè)的過程中所具有的優勢(shì)就是耗費(fèi)短(duǎn)，這(zhè)樣就在很大程(chéng)度上降低(dī)了相關的工作人員(yuán)的勞動強(qiáng)度，進(jìn)而大大的提(tí)升(shēng)了氣體流量的(de)檢測(cè)效率(lǜ)。但是(shì)通過對上述兩(liǎng)種不同裝置的(de)檢測方法，以及對氣體流(liú)量的(de)測量結果(guǒ)進行(háng)相關(guān)分析可知(zhī),不管是(shì)使用哪(nǎ)種檢測方式，都(dōu)可以實現(xiàn)預期的效果。

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