等精度傳遞理論在氣體流量量值傳遞中的應用

作者：時(shí)間：2013-10-10 來(lái)源：網(wǎng)絡(luò )

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氣體流量標準裝置是對各種類(lèi)型氣體流量計進(jìn)行量值傳遞，能提供確定準確度的流量標準設備。按其工作原則分類(lèi)，主要有鐘罩式氣體流量標準裝置、音速?lài)娮旆怏w流量標準裝置、PVTt法氣體流量標準裝置和標準表法氣體流量標準裝置。前三種標準裝置各具特點(diǎn)，其基本特性是，提供的標準流量值穩定、可靠、準確度高。但對于普通氣體流量計的檢定來(lái)講，其成本高，效率低。標準表法氣體流量標準裝置因其量值是由前三種標準裝置傳遞的，固其準確度相對低，標準表的周期檢定頻繁，并且存在著(zhù)標準表的檢定和使用條件是否相同等問(wèn)題，但對于普通氣體流量計的檢定有著(zhù)效率高成本低的優(yōu)點(diǎn)。綜合幾種氣體流量標準裝置的特點(diǎn)，河北省計量科學(xué)研究院為了解決本省氣體流量量值傳遞的需要，應用等精度傳遞理論，于2006年建立了以音速?lài)娮鞛橹鳂藴?，以氣體渦輪流量計為工作標準的高精度大流量氣體流量標準裝置。

1 等精度傳遞理論

等精度傳遞的定義是指，在流量量值傳遞中只要滿(mǎn)足計量學(xué)的相同性基本原則。即流量計檢定和使用時(shí)流體的流動(dòng)特性相同。流體的介質(zhì)特性相同，幾何特性與檢定過(guò)程相同，流量點(diǎn)相同。那么流量基準或標準的所復現的流量單位量值將會(huì )等精度傳遞給工作流量計，下面舉例論證：

JJG198-80渦輪流量變送器檢定規程規定，其檢定準確度由式（1）確定

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式中，Δ1為流量標準裝置的準確度；Δ2為流量計的重復性（儀表系數相對極限誤差最大者表示）；Δ3為流量計儀表常數的非線(xiàn)性誤差。

若在檢定過(guò)程中滿(mǎn)足流體的流量特性、介質(zhì)特性、幾何特性及檢定特性等相同性原則。并把流量計的檢定流量點(diǎn)作為使用流量點(diǎn)，則在滿(mǎn)足上述條件下，式（1）中的Δ3便可忽略不計。流量計準確度為：

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當Δ2Δ1時(shí)，則δ?Δ1。即當被檢流量計的重復性（隨機誤差）遠小于流量標準裝置的準確度時(shí)，被檢表的準確度便近似等于流量計標準裝置的準確度，我們知道，在測量流體的流量測量中，容積式流量計和渦輪流量計，在定點(diǎn)使用時(shí)，其重復性是非常好的，一般可達到0.05%，甚至更高。另外，由誤差理論中隨機誤差的特性，我們還知道在測量條件不變的情況下，進(jìn)行等精度多次重復測量時(shí)，隨著(zhù)測量次數的增加其重復性（隨機誤差）將會(huì )隨著(zhù)測量次數的增加而減少。從理論上講，當測量次數為無(wú)窮大時(shí)，其重復性將趨于零。因此，依據流量計和隨機誤差特性，完全可達到如上假設條件，所以等精度傳遞理論在實(shí)際中是完全可以實(shí)現的。

綜上所述，可得出如下結論，應用計量學(xué)相同性基本原則指導流量計測量過(guò)程，便可實(shí)現流量量值的等精度傳遞，從而大大提高計量器具的使用準確度。

2 等精度傳遞理論在氣體流量量值傳遞中的應用

2.1 裝置的組成

裝置組成示意圖如圖1所示。

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圖1 氣體流量標準裝置原理示意圖

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