差压式流量计测量不确定度分析

　　0引言

　　差压式流量计是历史悠久、用量最大的流量计。以标准节流装置作为检测件的差压式流量计则是其中最广泛应用的一类，称之为节流式压流量计。美国和欧洲的十多个实验室，近20年来进行了大量的标准节流装置试验，积累了几万个试验数据。因此JJG 640-94《差压式流量计检定规程》规定，由标准节流装置组成的流量汁，只要按规范的要求对节流装置进行加工、安装[n}经检验合格后就可以在一定准确度范围内进行流量测量，而不需用实液检定。

　　差压式流量计的理论依据是伯努利方程和流动连续性方程[z]。当流体流经节流装置，使部分压力能转换为动能产生差压信号，而这一差压与流量的平方成正比。

　　如图1所示:差压式流量计是由节流装置、前直管段、后直管段、取压孔、Pt100铂电阻、压力变送器、差压变送器和流量显示仪表组成。

　　为了计算方便，下文对于不确定度的评定都采用相对不确定度评定的形式，用下标r表示。

　　1 数学模型

　　1.1数学公式

　　差压式流量计测量流体质量流量的数学模型为:

　　1.2不确定度分析

　　2不确定度来源分析

　　不确定度来源:

　　(1)流出系数的不确定度分量(B类评定)。

　　(2)可膨胀性系数的不确定度分量(B类评定)。

　　(3)上游管道内径D的不确定度分量(B类评定)。

　　(4)节流件孔径d的不确定度分量(B类评定)。

　　(5)节流件上游流体密度P的不确定度分量(B类评定)。

　　(6)上、下游差压4p测量值的不确定度分量(B类评定)。

　　3标准不确定度分量评定

　　4合成标准不确定度评定

　　表1为不确定度分析一览表。合成标准不确定度:

　　5扩展不确定度评定

　　扩展不确定度:

　　6测量不确定度报告

　　差压式流量计的扩展不确定度为

　　参考文献:

　　[1l王东，郭淑女等.差压式孔板流量计的误差来源与控制对策[[J].工程建设，2004, 10: 132-135.

　　[2]张绍娟，刘玉春，李洪珠.节流装置测量过热蒸汽流量的压力、温度校正[J].电站系统工程，2003, 5: 19.

　　[3]高松巍，勾丹.流体动力学软件在孔板测量中的应用[[J].沈阳工业大学学报，2009, 2: 84-87.

　　本文作者：陈超洋 胡涤新 郑建英/浙江省计量科学研究院