電磁流置計在線校準(zhǔn)結(jié)果的不確定度分析
由于在線校準(zhǔn)采用的方法是標(biāo)準(zhǔn)表法，且標(biāo)準(zhǔn)表串聯(lián)在被檢大口徑電磁流量計的管道上，因此，影響校準(zhǔn)結(jié)果的因素與標(biāo)準(zhǔn)表及換能器安裝位置、安裝方式和管道參數(shù)等因素有關(guān)。以雙聲道流量計為例，其原理是以超聲波在流體內(nèi)順逆兩個傳播方向，利用傳播時間差與流體流速之間的關(guān)系得到流體流量的，原理圖見圖1所示。
本次分析被測對象為i.o級的電磁流量計,標(biāo)準(zhǔn)表為雙聲道超聲流量計,測量管徑為600mm,管內(nèi)介質(zhì)為凈水，水溫為常溫。
2.1數(shù)學(xué)模型
△=Q-QS
式中, △為絕對示值誤差；Q為在檢定時間內(nèi)被檢流量計測得的累計流量值; QS為在檢定時間內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)流量計測得的實際累計流量值。
2.2不確定度來源分析
1)被校流量計測量重復(fù)性帶來的不確定度分量,其中在線校準(zhǔn)流體狀況復(fù)雜,連接管道、閥門和流體不穩(wěn)定等影響因素都包含在了重復(fù)性中。
2) 由標(biāo)準(zhǔn)表帶來的不確定度分量:
a. 由標(biāo)準(zhǔn)表(超聲流量計)自身測量不準(zhǔn)確帶來的不確定度分量。
b.管道內(nèi)徑測量引入的不確定度分量：從時3可以看出聲道長度和管道內(nèi)徑有直接關(guān)系，因此管道內(nèi)徑測量不準(zhǔn)確是影響流量精度測量的一個影響量。
c.標(biāo)準(zhǔn)表其他影響量的分析：超聲波流量計安裝換能器時，安裝距離可由定距棒固定，因此，官能器安裝位置的偏差對校準(zhǔn)結(jié)果的影響可以忽略不計；換能器安裝方式一般根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)超聲流量計對不同介質(zhì)的選擇是固定的，在此不考慮該影響量；液體介質(zhì)中的聲速與溫度有關(guān)，關(guān)系式為υt=υ0+α（t+t0）,其中：υt表示溫度為t時的聲速，t0為表格中指出的溫度，υ0表示溫度為t0時聲速，α為溫度系數(shù)。
?? 由于本次分析的介質(zhì)為常溫水,溫度對標(biāo)準(zhǔn)表的影響可以忽略。在測量熱水管道時應(yīng)考慮溫度的影響。
?? 綜上所述，除被測表重復(fù)性和標(biāo)準(zhǔn)表自身帶來的不確定度，其它影響量還有1個。數(shù)學(xué)模型可以表示為:
式中,δ1為管道內(nèi)徑測量不準(zhǔn)對測量結(jié)果的影響。
2.3方差和靈敏系數(shù)
根據(jù)誤差傳播定律,由式:(5)得
2.4各不確定度分量
以下不確定度分量重，測量重復(fù)性引入的不確定度采用A類評定，其余分量采用B類評定。
１．
現(xiàn)場選擇一個流量點在盡可能的重復(fù)條件下測量6詞，得到一個相對誤差測量列，1.16％，1.44％，1.93％，2.35％，1.82％，2.54％用極差法得到
3)測量管道內(nèi)徑帶來的不確定度
管道內(nèi)徑測量是通過測量外徑和管道壁厚而得,由于現(xiàn)場校準(zhǔn)條件一般都不理想,通常管道外徑采用了II級鋼卷尺測量管道周長得到,壁厚通過超聲波測厚儀測量得到。n級鋼卷尺使用中的最大允許誤差為:±(0.6+0.4t)mm(l為管道周長)=±1.4mm,所用超聲波測厚儀的最大誤差為: ±0.02mm，相比鋼卷尺可以忽略。那么測量管道內(nèi)徑誤差為±1.4/π≈±0.5mm。
?? 根據(jù)多次試驗,內(nèi)徑測量誤差為±0. 5mm時引起流量的影響量得到一個經(jīng)驗值，約為0.50％，按均勻分布考慮，則測量管道內(nèi)徑帶來的不確定度為：
3.結(jié)語
在線校準(zhǔn)是大口徑電磁流量計校準(zhǔn)的發(fā)展方向，已越來越得到人們的重視。從應(yīng)用情況來看，在線校準(zhǔn)具有以下優(yōu)點：
- 符合了儀表在使用中的計量管理要求；
- 校準(zhǔn)時不斷水，保證了生產(chǎn)和供應(yīng)的連續(xù)性；
- 減少了工作量，省卻了儀表送校拆裝等大量費用。對保護珍貴的水資源、節(jié)約用水、保證水資源不流失以及維護和保障能源交易市場秩序有著極其重要的意義。但是，由于現(xiàn)場條件惡劣，環(huán)境復(fù)雜，影響因素較多，大口徑流量計在線校準(zhǔn)的測量不確定分析方法還需進一步研究，它的科學(xué)性和標(biāo)準(zhǔn)性有待提高。
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