影（yǐng）響（xiǎng）鍋爐冷卻水流量計誤差的因（yīn）素及不確定度分析（xī）

摘要：針對目前鍋爐冷卻水流量計的廣泛應用（yòng），簡要介紹影（yǐng）響鍋爐冷卻水流量計示值誤差的不利因素以及對其不確（què）定度的分析。

1. 引言

隨著工業自動（dòng）化的迅速發展（zhǎn），越（yuè）來越多的流量（liàng）計被用於工業生產和貿易結算，因此流量計的計量檢定校（xiào）準占據（jù）著越來（lái）越重要的地位，在眾多（duō）種類的流量計中，鍋爐冷卻水流量計以（yǐ）其傳（chuán）感器結構簡單、測量管徑無壓損、準確度（dù）高、性能優良等諸多優點，被應用在各個領域。鍋爐冷卻水流量計有許多優點，但若（ruò）選型不合理（lǐ）、現場安（ān）裝（zhuāng）不妥（tuǒ）、使用不當，都將（jiāng）會（huì）引起誤差的增大，示值（zhí）不穩定，甚（shèn）至表體損壞。針對大慶地區各（gè）大采油廠（chǎng）的實際情況，正確（què）的安裝方法成了流量計準確計量的關鍵。
如果在實驗室進行檢定校準，以上這些不利因素就可以有（yǒu）效地（dì）減輕甚至避免，下麵將在實驗室環境下和模擬（nǐ）現場環境下對同一鍋爐冷卻（què）水流量計進行不確定度的分析。

1. 實（shí）驗室條（tiáo）件下的不確定度分析

2.1 實驗要求
依據JJG1033-2007《鍋爐冷卻（què）水流量計檢定規程》，選（xuǎn）定一（yī）台DN100mm鍋爐冷卻水流量計（jì）作為校準對象，測量標準和主要配套儀（yí）器設備為DN(80-250)mm水流量標準裝（zhuāng）置（zhì），不確定度（dù）為0.066%(k=2)。
2.2 數學模型
2.2.1 體積流量計算（suàn）
由（yóu）於水的體（tǐ）積壓縮係數很（hěn）小，當壓力變（biàn）化不是很大時，可將水看做是不可壓縮的流（liú）體，因（yīn）此由標準裝置得到的水的體積流量為：

2.2 流（liú）量計誤差
鍋爐冷卻水流量計（jì）準確（què）度的表示方法有三種：相對示值誤差（chà）、滿量（liàng）程引用誤差、相（xiàng）對示值誤差與滿量程引用誤差相結合。因為針（zhēn）對一個固定的流量點誤差總可以用任一種方（fāng）式表述，而流量計量中，相對示值誤差應用場合較多，所以下麵的分析均采用相（xiàng）對示值誤差的表示方法。

2.3 靈敏係數
靈敏係數C的（de）表達式（shì）為：

2.4 各分量標準不確定度（dù）評定
標準不確定度的（de）來源主要有兩個方麵：由被校流量計測量重複性引入的不確定度分量u（Er）和標準裝置（zhì）引入的不確（què）定（dìng）度（dù）分量u（Qs）。
2.4.1 被校流量計測量重複性（xìng）引入的不確定度分量u（Er）的（de）評定DN100mm鍋爐冷卻水流量計，其流量範圍（wéi）為（4～45）m3/h，各測量點測量重複性按下式計算：

從表（biǎo）中已得出各測量點（diǎn）的Eri值。為此每個流量點（diǎn）由測量重（chóng）複性引（yǐn）入的不確定（dìng）度（dù）為：

2.4.2 標準裝置引入的不確定度分量u（Qs）的評定
本分量主要由標準裝置引（yǐn）入的，其（qí）不確定度來源主要有計時器頻（pín）率穩定度、標準工作量器的不確定度、換向器（qì）的累計時間、溫度變送器的誤（wù）差（chà）、壓力變送器的誤差等引入的。黑龍江省計量檢定測試院檢定該（gāi）裝置時已將上述各（gè）項不確定因素考慮在內，在檢定**上已給出擴展不（bú）確定度（dù）為U=0.066%（k=2）。則（zé）標準裝置引（yǐn）入的不確定度分量為：

2.5 合成相對標準不確定度Uc的評定合成相對標準不確定度（dù）Uc的評定

2.6 擴展不確定度的評定
取包含因子k=2時（shí），則擴（kuò）展不確定度結果如表1：

通過在實驗室條件下對該流量計的檢定，符合流量計的等級標（biāo）準，下麵將模擬現場安裝條件來對該流量計進（jìn）行（háng）檢（jiǎn）定。

1. 實（shí）驗室條件下的不確定度分析

為了模擬現場管道中流量不穩的情況，將該流量計上遊處安裝一個同口徑的渦街流（liú）量（liàng）計（jì），因（yīn）為渦（wō）街流量（liàng）計表體中有可產生旋渦（wō）的阻流件，可以模擬現場的流體不穩定（dìng）情況。其測量（liàng）後的具體（tǐ）數（shù）據如表2：

1. 結論

實驗室條（tiáo）件下和模擬現場條件下的不確定度比較（表3）兩次結果可以看（kàn）出，兩次實驗各個流量點的不確定度差距非常大（dà）。可見，鍋爐冷（lěng）卻水流量計對安裝條件（jiàn）還是比較苛刻的。

1. 結束語

通過對流量計（jì）在不同環境下不確定度的評定（dìng），可以看出現場安裝條（tiáo）件對流量計誤差和不確定度的影響。如果流量計（jì）在現場（chǎng）使用（yòng）時沒有正確安裝，例如直管段長（zhǎng）度不夠、管徑內液體不是理想液體（tǐ）、環境溫度超出流量計正常使用範圍，都有可（kě）能對流量計（jì）的測量結果（guǒ）造成*大的影響，可是現場條件（jiàn）未必能像實驗室的安裝條（tiáo）件一樣理想，這就需要使用單位對流量計的性能作（zuò）必要的了（le）解和對現場安裝條件的嚴格把關。

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