流量积算仪示值误差检定结果的不确定度评定

流量积算仪示值误差检定结果的不确定度评定
摘要简要介绍了流量积算仪的基本原理，并以JJG1003-2005《流量积算仪》检定规程为依据，对目前比较常用的YYJL流量积算仪示值误差检定结果的不确定度进行了分析和评定。
O、引言
流量积算仪是配合现场各种型号流量、压力、温度等传感器，按照一定的数学模型进行运算，输出经过补偿后流量信号的智能化仪表，特别在测量蒸汽（气体）介质时尤为重要。
自颁布JJG1003-2005《流量积算仪》检定规程以来，包括我们中石化天津分公司计量中心在内的多家计量技术机构与耗能企业建立了检定标准装置，为了保证检定标准装置量值传递的准确、可靠，我们在参考JJF1059《测量不确定度评定与表示》和有关流量理论书籍的基础上，对流量积算仪示值误差检定结果的不确定度进行了比较详实的分析和评定，在此介绍蒸汽介质的评定，仅供大家参考
1、示值误差检定方法
按图1连接好检定标准和被检仪器，接通电源，输入流量及温、压补偿信号，将每点被检流量积算仪示值与标准值进行比较，得出流量积算仪误差。
各检定点的标准值按GB2624-20066用孔板、喷嘴和文丘里管测量充满圆管的流体流量》国家标准计算得出。

2、不确定度主要来源分析
1）检定标准，包括标准电流表和信号源的准确度等级、分辨力和稳定性等；
2）被检流量积算仪的重复性；
3）数学模型和检定方法；
4）蒸汽密度的不确定度，流量积算仪蒸汽密度根据压力、温度输入信号采用查表法，因此检定时压力、温度输人信号的准确度和其内部预存的蒸汽密度表对应压力、温度的间隔大小都会对检定结果的不确定度产生影响。
3、不确定评定实例
3.1概述
1）检定依据：JJG1003-2005《流量积算仪》检定规程；
2）环境条件：温度（20±5）℃，相对湿度：（45±75）％RH；
3）主要检定标准
a.流量、压力信号
标准电流表2001，zui大允许误差（生产厂家提供）：±（400X10×输出值+20×10×量程）；
b.温度信号
直流标准信号源2554，输出范围：0～30mA，zui大允许误差（生产厂家提供）：±（0.05％×输出值+1011A）。
4）被测对象：YYJL流量积算仪。准确度等级：0.2％；流量传感器形式：标准孔板；测量介质：过热蒸汽；设计工作压力：1.OMPa（表压）；设计工作温度：250℃；zui大设计差压值：60kPa，对应设计状态下zui大流量：59.353t/h。
5）评定结果的使用：相同型号的流量积算仪可直接使用评定结果；符合上述测量条件的其它流量积算仪可参考使用本不确定度的评定结果。
3.2数学模型
△q=q—q
式中：△q为流量积算仪的示值误差；q为流量积算仪示值；q为流量理论计算值。
3.3各输入量的标准不确定度分量的评定
根据数学模型，被测流量积算仪示值误差测量结果的不确定度将取决于输入量q和q的不确定度。
3.3.1输入量q的标准不确定度/2（q）
输入量q的标准不确定度u（q）来源于被测流量积算仪的重复性，采用A类方法进行评定。选取一台YYJL型流量积算仪，在设计的压力、温度状态下，在zui大流量点相对误差的检定结果E0.08％，然后在zui大流量点再立即进行连续独立测量10次，得到数据为：59.405，59.398，59.390，59.395，59.410，59.408，59.397，59.402，59.400，59.390t/h，则：

3.3.2输入量q的标准不确定度μ（q）
依据GB2624-20064用孔板、喷嘴和文丘里管测量充满圆管的流体流量》可知：

3.3.2.2由密度P引起的相对标准不确定度分量
因为蒸汽的密度P是压力P和温度t的函数.而流量积算仪中的参数P是按《单位制的水和水蒸汽的性质》表对应蒸汽的压力、温度查取的，因此
（g）可近似用下式计算：

3.6测量不确定度的报告
用上述流量积算仪检定装置检定YYJL型流量积算仪（流量积算仪示值误差检定结果：zui大流量点用相对误差表示，其它流量点为引用误差），在zui大流量点的相对误差检定结果E=0.08％，相对扩展不确定度U=0.094％；=2。
4、结论
从以上评定结果可以看出，本文所采用的检定标准装置和方法可以对0.2及其以下等级流量积箅仪开展检定工作。