膜式燃?xì)獗硎局嫡`差測量結(jié)果不確定度評定

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1、膜式燃?xì)獗硎局嫡`差測量結(jié)果不確定度評一、概述1、測量依據(jù)：JJG577-2012《膜式燃?xì)獗怼贰?、測量環(huán)境條件：溫度（20±2）°C,大氣壓力（86?106）kPa,相對濕度（45?75）%。3、測量標(biāo)準(zhǔn)：音速噴嘴式燃?xì)獗頇z驗(yàn)裝置，0.5級，測量范圍（0?6）m3/ho4、被測對象：膜式燃?xì)獗韖max=l.6m3/h。5、測量方法：根據(jù)氣體動力學(xué)原理，當(dāng)氣體通過臨界流噴嘴時(shí)，在噴嘴上、下游氣流壓力比達(dá)到某一特定數(shù)值的條件下，在噴嘴喉部形成臨界流狀態(tài)，氣流達(dá)到最大速度（音速）。流過噴嘴的氣體質(zhì)量流量也達(dá)到最大值qm。此時(shí)qm只與噴嘴入口處的滯止壓力和溫度有關(guān)，而不受其下游狀態(tài)變化的影響。

2、流經(jīng)臨界流噴嘴的質(zhì)量流量qm可按下式計(jì)算：qm二A*?Cd?C*?式中：qm----實(shí)際條件下通過臨界流噴嘴的質(zhì)量流量；A*——臨界流噴嘴喉部的截面積；Cd——臨界流噴嘴的流出系數(shù)；C*一--實(shí)際氣體的臨界流函數(shù)；P0-一-噴嘴前氣體的絕對滯止壓力；TO噴嘴前氣體的絕對滯止溫度；R-一-通用氣體常數(shù)；M摩爾質(zhì)量；因?yàn)楸粰z流量計(jì)多為體積計(jì)量流量計(jì)，所以還要將質(zhì)量流量轉(zhuǎn)換為被檢流量計(jì)的體積流量。根據(jù)實(shí)際氣體狀態(tài)方程：式中：-一-被檢流量計(jì)處的氣體密度；Pn被檢流量計(jì)處的氣體壓力；Tn——被檢流量計(jì)處的氣體溫度；Zn-一-被檢流量計(jì)處的氣體壓縮系數(shù)所以qv=qm/二A*?Cd?C*?qv—實(shí)際

3、條件下通過臨界流噴嘴的體積流量；二、數(shù)學(xué)模型E=[(q-qv)/qv]X100%式中：q燃?xì)獗淼氖局?；E----燃?xì)獗淼氖局嫡`差；三、輸入量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評定1、輸入量qv的標(biāo)準(zhǔn)不確定度評定該項(xiàng)不確定度主要由輸入量Cd引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(Cd),輸入量P0引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(P0),輸入量T0引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(TO),輸入量R引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(R),輸入量C*引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(C*),輸入量Zn引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(Zn),輸入量Pn引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(Pn)和輸入量Tn的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(Tn)組成。(1)輸入量Cd的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(Cd)的評定流出系數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)不確定度

4、u(Cd)可根據(jù)噴嘴檢定證書給出的流出系數(shù)0.2%來確定。按正態(tài)分布考慮，k=2,則有u(Cd)=0.2%/2=0.1%(2)輸入量P0的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(P0)的評定壓力變送器的準(zhǔn)確度為0.2級，按均勻分布考慮，則有u(P0)=0.2%/=0.12%(3)輸入量T0的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(T0)的評定溫度變送器的準(zhǔn)確度為土0.2°C,按矩形分布考慮，則有u(T0)=0.2/(293.15*)=0.04%(4)輸入量R的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(R)的評定在軟件中采用了濕空氣的折合氣體常數(shù)公式，由于折合氣體常數(shù)的不確定度的來源主要是濕度測量，大氣相對濕度測量不確定度一般可達(dá)4%,所以引起空氣氣體常數(shù)(R/

5、M)計(jì)算的標(biāo)準(zhǔn)不確度u(R)W0.03%(5)輸入量Zn的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(Zn)的評定在軟件中根據(jù)壓力Pn、溫度Tn和大氣相對濕度計(jì)算空氣壓縮因子Zn,其計(jì)算不確定度小于0.05%,即u(Zn)W0.05%(1)輸入量Pn的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(Pn)的評定壓力變送器的準(zhǔn)確度為0.2%,按均勻分布考慮，則有u(Pn)=0.2%/=0.12%(2)輸入量Tn的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(Tn)的評定溫度變送器的準(zhǔn)確度為土0.2°C,按矩形分布考慮，則有u(Tn)=0.2/(293.15*)=0.04%(3)輸入量qv引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(qv)的計(jì)算輸入量qv的各影響量均不相關(guān)，則輸入量qv引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定

6、度u(qv)為：測量100dm3時(shí),則u(qv)=0.21%X100=0.21dm32、輸入量q的標(biāo)準(zhǔn)不確定度評定u(q)可通過在某一測量點(diǎn)上，重復(fù)性條件下重復(fù)測量得到，采用A類方法進(jìn)行評定。對被測表在1.6m3/h的流量點(diǎn)上進(jìn)行10次重復(fù)性測量，平均用氣量為100血3。得到被測表的相對誤差列：0.86%,0.84%,0.80%,0.79%,0.79%,0.69%,0.70%,0.74%,0.79%,0.85%單次實(shí)驗(yàn)偏差：任意選取3臺同型表，每臺分別在0.016,0.32,1.6流量點(diǎn)連續(xù)測量10次，共得到9組測量列，測量列分別按上述方法計(jì)算得到實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差，如表1所示。表19組實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)

7、差計(jì)算結(jié)果標(biāo)準(zhǔn)偏差sjsl=0.050%s2=0.049%s3=0.048%s4=0.049%s5=0.048%s6=0.050%s7=0.050%s8=0.048%s9=0.050%合并樣本標(biāo)準(zhǔn)差：實(shí)際測量情況是在重復(fù)性條件下連續(xù)測量2次，以讀2次算術(shù)平均值為測量結(jié)果，則可得到：測量100dm3時(shí)，則u(q)=0.04%X100=0.04dm3四、合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度評定1、靈敏系數(shù)2、標(biāo)準(zhǔn)不確定度各分量匯總表(見表2)