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            電磁流量計

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            電磁流量計儀表系數的誤差分析(一)

            來源:作者:發表時間:2017-06-30 09:54:46

             摘 要:電磁流量計是一種根據法拉第電磁感應定律來測量管內導電介質體積流量的感應式儀表。目前多數流量計都設計有提供脈沖信號的輸出,本文就使用靜態質量法水流量標準裝置對使用脈沖信號輸出的電磁流量計進行檢定中,選取儀表系數 K 進行討論并對其誤差來源進行分析,評定其測量值的不確定度。

             
                     電磁流量計是 20 世紀 50 ~60 年代隨著電子技術的發展而迅速發展起來的新型流量測量儀表。電磁流量計是應用電磁感應原理,根據導電流體通過外加磁場時感生的電動勢來測量導電流體流量的一種儀器。本文主要針對一體型電磁流量計,依據 JJG1033 -2007《電磁流量計檢定規程》規定的方法,檢測電磁流量計在各流量點的儀表系數(P/L),并進行儀表系數誤差來源的分析,評定儀表系數測量結果的不確定度。
             
            1 被測對象
                     本文分析選取的被測對象是 KROHNE 生產的型號OPTIFLUX2300,口徑 DN50 電磁流量計,其流量范圍為(0 ~30)m 3 /h。按照 JJG1033 -2007《電磁流量計檢定規程》中檢定方法,分別測量電磁流量計在流量點為 10m 3 /h、20m 3 /h、30m 3 /h 三點的儀表系數(P/L)。
            被測對象
             
            2 測量方法
                     在規定的環境條件下,按 JJG1033 -2007《電磁流量計檢定規程》,將電磁流量計安裝在水流量標準裝置上,使其與標準裝置的管道同軸度的一致,檢測前保證電磁流量計接地良好。以循環水為檢定介質,通水測試前先確認流量、溫度和壓力穩定并確認被檢流量計和管線均無泄露后,讀取被檢流量計零點,然后調至**大試驗壓力,檢查流量計的密封性。把流量調到規定的流量值,等待流量、溫度和壓力穩定后,在相同時間內同時讀取被檢流量計和標準表信號并記錄,分別測量 10m 3 /h、20m 3 /h、30m 3 /h 三個流量點,每個點各校準 6 次; 計算數據得到各流量點的儀表系數(P/L)。取**大值作為該電磁流量計儀表系數的測量結果。
             
            3 測量模型
                     電磁流量計儀表系數的測量模型為:K =N/V
             
                     其中:K—電磁流量計的儀表系數;N—脈沖數;V—標準體積。
             
            4 方差和靈敏系數
            未sg5h6標題-1.gif
             
                     在重復條件下式中可認為各輸入量間彼此獨立不相關,則靈敏系數為:QQ截圖20170630095618.jpg
             
            5 不確定度分析一覽表(見表 2)
            不確定度分析一覽表
             
            6 標準不確定度分量的計算
            6.1 由脈沖測量重復性誤差引入的標準不確定度分量U1
                     本院標準裝置為質量法水流量標準裝置,按照規程JJG1033 -2007《電磁流量計檢定規程》規定的方法,將被檢電磁流量計安裝于檢定管道上,分別測試流量點10m 3 /h,20m 3 /h,30m 3 /h,每個流量點測試 6 次,得到的測量數據如表 3。
            重復性測量數據
             
                     由上表數據所得,則脈沖測量重復性誤差引入的不確定度分量可得:
            QQ截圖20170630095809.jpg
             
            6. 2 靜態質量法水流量標準裝置引入的不確定度 u 2
                     靜態質量法水流量標準裝置采用高精度電子秤測量容器內經被測流量計流入的水的靜態質量,由密度計讀取水密度換算成體積,由上級檢定機構中國計量科學研究院溯源檢定證書信息得知,主標準器稱重衡器 m 的測量上限為 1500kg,測量結果相對不確定度 U =0. 0093%,k =2,可認為符合正態分布,則由標準裝置引入的不確定度分量即:
            QQ截圖20170630095826.jpg
             
                     測量過程中需將密度計讀取水的密度并換算成體積,水的密度 ρ =0.9971kg/dm 3 ,則由公式 V =m/ρ推導可得:QQ截圖20170630095834.jpg
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