简述气体流量标准装置的测量不确定度
时间：2020-12-13 08:06:16 来源：柠檬阅读网 本文已影响 人 
(1.内蒙古自治区计量测试研究院，内蒙古呼和浩特010020;
2.赤峰市产品质量计量检测所,内蒙古 赤峰 240000)
摘要：文章对气体流量标准装置测量不确定度的相关问题进行了评定。
关键词：气体流量;量标准装置;测量
中图分类号：TH715 文献标识码：A 文章编号：HTK1007—6921(2009)21—0098—02
从测量不确定度的定义出发，它是一个与测量结果相联系的参数，也就是说只有测量结果才有不确定度。测量不确定度虽然和装置有关，同时还与测量程序等有关，因此测量不确定度不是装置的固有特性。这里所说“气体流量标准装置的测量不确定度”是指测量结果中由气体流量标准装置引入的不确定度分量，或者装置所提供的标准量值的不确定度。
文章所述气体流量标准装置建于内蒙古计量测试研究院流量一室。其标准器采用临界流文丘利喷嘴组，现将其测量不确定度简单评定如下。
1 数学模型
标准装置在对质量式流量计检定过程中，某检定点的质量流量值为：
2 不确定度分量分析
由式(1)可以得到，标准装置在对质量式流量计检定过程时，包括下列不确定度分量：
2.1 喷嘴上游滞止压力P0测量的不确定度u1
2.5 被检仪器压力PI工测量的不确定度u5
检定过程中经被检流量计的流体压力约100kPa，流体压力测量采用压力变送器进行测量的，最大允许误差为±0.075%，测量范围是(0～150)kPa，则最大允许误差为±375Pa，按均匀分布，
3 不确定度概算
表1给出各测量不确定度分量的汇总表。
4 合成标准不确定度
综合以上分析，对装置在检定过程中引入的不确定度进行合成：
5 扩展不确定度
取包含因子k＝2，于是标准装置的扩展不确定度U=0.24％。
根据临界流文丘利喷嘴气体流量标准装置不确定度的分析，可以看出装置的扩展不确定优于0.25％(k＝2)
6 其他因素的说明
临界流文丘利喷嘴气体流量标准装置是一个功能全面、结构复杂、自动化程度很高的装置。装置运行过程中有很多因素对计量准确性存在影响，而且其中大部分因素对计量结果影响很小。所以，在上述的不确定度评定过程当中，不可能也没有必要全面准确的把每一个因素都精确的计入装置的不确定度之中。下面仅对其中一些因素作简单的说明：
6.1 被检仪器前端管路长度对装置有影响
在负压装置中，被检仪器前端管路是整个装置中流体最先经过的部分，而且是被检仪器中流体的直接输入部分，其中流体的稳定性会直接影响被检仪器的运行。根据工程技术要求，该段管路长度应满足管路内径的15倍以上。本装置设计满足以上要求，故不将其记入装置不确定度。
6.2 滞止容器的容积也对装置有影响
音速喷嘴作为标准装置的标准器，其安装位置和环境会对其计量数值有影响。根据工程技术要求，喷嘴喉部与其所在的滞止容器内壁的距离应大于5倍喷嘴喉径。本装置设计满足以上要求，故不将其记入装置不确定度。
6.3 其他影响
被检仪器与管路的同心度、数据采集与通讯、数据转换、喷嘴喉径测量、喷嘴喉径的变化、流体的温度、压力和湿度的变化等等对装置的不确定度均有影响，但是这些影响都很小，可以忽略不计。
