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智能渦街流量計(jì)多數(shù)安裝在供水主管線,很難獲得停水送檢的機(jī)會(huì),電磁流量計(jì)由于不便拆卸,且多數(shù)安裝在地下儀表井內(nèi)甚至無(wú)法拆卸。而它們又多是核算水廠生產(chǎn)的重要參數(shù),檢定或校準(zhǔn)問(wèn)題顯得尤為重要。
大家知道,流量計(jì)使用效果究竟怎么樣不僅和流量計(jì)本身有關(guān),還和其安裝環(huán)境與使用條件有關(guān),送檢只能解決流量計(jì)本身的問(wèn)題,只有在線檢定或校準(zhǔn)才能解決這個(gè)問(wèn)題,因此智能渦街流量計(jì)在線檢定或校準(zhǔn)意義十分重大
1解決大多數(shù)在用流里計(jì)無(wú)法送檢問(wèn)題
智能渦街流量計(jì)送檢困難是l待解決的一個(gè)問(wèn)題,這個(gè)問(wèn)題反映到電磁流量計(jì)身上尤為突出,然而目前智能渦街管線采用電磁流量計(jì)的比例高達(dá)70%以上,在水費(fèi)逐年升高,核算逐步細(xì)化的今天,無(wú)疑使電磁流量計(jì)成為人們關(guān)注的焦點(diǎn),也使計(jì)量工作人員承受了極大的壓力,大家殷切希望智能渦街電磁流量計(jì)在線校準(zhǔn)問(wèn)題能夠得到早日解決。
2消除安裝與使用條件不理想所引起的附加誤差
智能渦街流量計(jì)要真正實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確計(jì)量流量值必須具備兩個(gè)必要條件:一是流量計(jì)本身準(zhǔn)確度與可靠性要好;‘二是流量計(jì)安裝環(huán)境必須符合規(guī)范要求.
目前實(shí)際情況是:大家對(duì)流量計(jì)的準(zhǔn)確度要求很高,對(duì)可靠性的考慮不足,對(duì)安裝與使用條件的注意就更差了,往往是花大價(jià)錢買了準(zhǔn)確度很高的流量計(jì),由于忽略了流量計(jì)安裝與使用條件可能對(duì)其準(zhǔn)確度造成的不良影響實(shí)際的使用效果很差,不少人甚至對(duì)流量計(jì)本身產(chǎn)生懷疑。而這一問(wèn)題僅靠將流量計(jì)拆下送檢是無(wú)法解決的,必須通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)校準(zhǔn)才能消除安裝與使用條件不理想所引起的附加誤差。
根據(jù)我們掌握的情況,在用的智能渦街流量計(jì)安裝與使用條件不理想的占到60%以上,其中多數(shù)由安裝與使用條件不理想所引起的附加誤差的量值都可能大于流量計(jì)本身的準(zhǔn)確度。
3流量計(jì)安裝環(huán)境與使用條件對(duì)流量計(jì)影響復(fù)雜性
目前智能渦街流量計(jì)在安裝環(huán)境與使用條件上普遍存在兩個(gè)問(wèn)題,一是生搬硬套儀表使用說(shuō)明書(shū)給出的前后直管段的Z低要求,將流量計(jì)安裝在易受前后阻力件影響的流場(chǎng)不穩(wěn)定區(qū);二是設(shè)計(jì)能力與實(shí)際流量不符,往往出現(xiàn)大管子小流量的情況。
智能渦街流量計(jì)的安裝條件很難用一兩個(gè)數(shù)據(jù)講清楚,例:一臺(tái)閥門后安裝有一臺(tái)流量計(jì),其影響的變化可能性就有:不同形式的閥門、閥門不同的開(kāi)度、不同的流量點(diǎn)等數(shù)個(gè)條件的組合。因此應(yīng)保證在可能的情況下要給流量計(jì)盡可能長(zhǎng)的前后直管段,不要把說(shuō)明書(shū)給出的簡(jiǎn)單參考數(shù)據(jù)當(dāng)成所謂金科玉律。
供水行業(yè)所用的智能渦街流量計(jì)幾乎都是速度式流量計(jì),其原理都是建立在理想流場(chǎng)條件下點(diǎn)或線流速與面流速的函數(shù)關(guān)系之上的,流場(chǎng)不穩(wěn)定或流速太低都會(huì)使計(jì)量的準(zhǔn)確性大打折扣。
4流量測(cè)量不確定度分析
智能渦街流量計(jì)在線校準(zhǔn)的流量測(cè)量不確定度分析該如何做是我們大家所關(guān)心的一個(gè)問(wèn)題,標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)家規(guī)范都要求校準(zhǔn)報(bào)告要對(duì)測(cè)量結(jié)果給出不確定度的說(shuō)明。近期國(guó)家計(jì)量院從事流量計(jì)量工作的專家編撰了《流量測(cè)量不確定度分析》一書(shū),它作為國(guó)家計(jì)量技術(shù)法規(guī)的通議宣貫教材是目前國(guó)內(nèi)指導(dǎo)流量計(jì)量行業(yè)進(jìn)行不確定度評(píng)定的一本專著,該書(shū)針對(duì)流量專業(yè)實(shí)際特點(diǎn),實(shí)用性強(qiáng)。無(wú)論是各種流量標(biāo)準(zhǔn)裝置還是各種流量計(jì),它都有涉及,是流量行業(yè)難得的一本好參考書(shū)。
4.1測(cè)量不確定度的幾個(gè)基本概念
真值:與給定的特定量的定義一致的值。大家多稱為理想值。
約定真值:對(duì)于給定目的具有適當(dāng)不確定度并賦予特定量的值。通常用某量的多次測(cè)量結(jié)果來(lái)確定。
.測(cè)量結(jié)果:由測(cè)量所得到的賦予被測(cè)量的值。在測(cè)量結(jié)果的完整表述中應(yīng)包括測(cè)量不確定度,必要時(shí)還應(yīng)說(shuō)明有關(guān)影響量的取值范圍。
儀器準(zhǔn)確度:測(cè)hi結(jié)果與被測(cè)量真值之間的一致程度。
不確定度:表征合理地賦予被測(cè)量之值的分散性,是與測(cè)量結(jié)果相的參數(shù)。它可以是標(biāo)準(zhǔn)差或其倍數(shù),或說(shuō)明了置信水平的區(qū)間的半寬度。不確定度恒為正值,其數(shù)值前不要加“±”號(hào)。
標(biāo)準(zhǔn)不確定度:以標(biāo)準(zhǔn)偏差表示的測(cè)量不確定度。標(biāo)準(zhǔn)不確定度用u表示。
相對(duì)不確定度:不確定度除以測(cè)量結(jié)果y的值(設(shè)y護(hù)。)。相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度用u:表示。流量計(jì)量中大多采用相對(duì)不確定度的方式表述。
合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度:當(dāng)測(cè)量結(jié)果是由若干個(gè)其他量的值求得時(shí),按其他各量的方差或協(xié)方差算得的標(biāo)準(zhǔn)不確定度。用“。表示,相對(duì)值用uR表示。
擴(kuò)展不確定度:確定測(cè)量結(jié)果區(qū)間的量,合理賦予被測(cè)之值分布的大部分可望含于此區(qū)間。用U表示,相對(duì)值用U,表示。
包含因子:為求擴(kuò)展不確定度,對(duì)合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度所乘之?dāng)?shù)字因子。用k表示。在流址計(jì)量中一般取k=2,置信概率近似為95%.
4.2電磁流量計(jì)的測(cè)量不確定度
下面以流量范圍為120~1200m3 /h、介質(zhì)為水的電磁流量計(jì)為例進(jìn)行分析。水的體脹系數(shù)為2×10℃,原始記錄及計(jì)算見(jiàn)表2。
電磁流量計(jì)示值誤差結(jié)構(gòu)的不確定度見(jiàn)表3.
5)平均相對(duì)誤差的不確定度
各流量點(diǎn)相對(duì)誤差平均值的標(biāo)準(zhǔn)偏差用貝塞爾公式進(jìn)行計(jì)算。
測(cè)量結(jié)果可以表達(dá)為以下兩種形式.
①給出各流量點(diǎn)的相對(duì)誤差,如表4所示。
②給出相對(duì)誤差的平均值
測(cè)量結(jié)果也可表示為如下形式:
4.3超聲波流量計(jì)的測(cè)量不確定度
以?shī)A裝式超聲流量計(jì)為例,在0.2級(jí)水流量標(biāo)準(zhǔn)裝置上進(jìn)行檢定。測(cè)得測(cè)量管道內(nèi)徑為201mm,測(cè)量誤差為1mm。每個(gè)流量點(diǎn)檢定6次,檢定數(shù)據(jù)見(jiàn)表5.不確定度分析見(jiàn)表6。
1)標(biāo)準(zhǔn)流量q的不確定度
檢定超聲波流量計(jì)用流Z標(biāo)準(zhǔn)裝置的瞬時(shí)休積流量的不確定度為氏2%. R=2.
2)測(cè)量管直徑的不確定度
由于側(cè)Z管直徑的側(cè)Z誤差為±lmm.按矩形分布考慮則:
3)測(cè)量重復(fù)性的不確定度
將各流Z點(diǎn)的重復(fù)性的Z大值代人.
4)平均誤差的重復(fù)性
計(jì)算可得:平均誤差Ё=0.39%平均示值誤差的標(biāo)準(zhǔn)偏差,s(Ё)=0.13%.
5)由于沮度、壓力影響相對(duì)較小,忽略其不確定度的影響.
測(cè)量結(jié)果表示為:平均誤差Ё=0.39%,擴(kuò)展不確定度U=0.98%, R=2,
4.4在線校準(zhǔn)測(cè)量不確定度評(píng)定應(yīng)注意的幾個(gè)問(wèn)題
在線校準(zhǔn)測(cè)量的不確定度評(píng)定是一個(gè)比較困難的工作,首先我們必須規(guī)范在線校準(zhǔn)的方法,然后盡可能全面地分析這個(gè)測(cè)量方法的不確定度組分,把該不確定度給的盡量合理。
在線校準(zhǔn)測(cè)量的不確定度主要由兩部分組成,一是流量計(jì)本身的基本不確定度,這可以用將標(biāo)準(zhǔn)表送檢取證的方法獲得;二是流量計(jì)在現(xiàn)場(chǎng)受安裝位置與使用條件,以及環(huán)境、操作等因素帶來(lái)的附加不確定度,這類不確定度的估計(jì)是復(fù)雜多樣的,每一個(gè)現(xiàn)場(chǎng)都有特殊性,有些只能定性分析無(wú)法定量給出。
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