1、氣體容積式流量計測量結果的不確定度評定概述1、測量依據：JJG633-2005氣體容積式流量計。2、環境條件：溫度（205） C,相對濕度（40%70%,大氣壓力（86106） kPa。3、測量標準：音速噴嘴式氣體流量標準裝置，測量范圍為 （16000）m3/h。 4、被測對象：LLQZ-80氣體智能羅茨流量計，流量范圍（3250）m3/h,準確 度等級1級。5、使流體在相同的時間間隔內連續流過被檢流量計和標準器，比較兩者的輸出值，從而確定被檢流量計的相對示值誤差。6、評定結果的使用：符合上述條件的測量結果，一般可直接使用本不確定 度的評定方法。數學模型根據氣體動力學原理，當氣體通過音速噴嘴時

2、，噴嘴上、下游氣流壓力比達 到某一特定數值的條件下，在噴嘴喉部形成臨界流狀態，氣流達到最大速度（音 速）。此時qm只與噴嘴入口處的滯止壓力和溫度有關， 而不受其下游狀態變化的 影響。模型如下：式中：E流量計相對示值誤差Qmm一流量計累積流量值Qm 一與Qmm同一溫度和壓力狀態下標準器累積流量值qm=A*式中：qm通過音速噴嘴在實際條件下的質量流量A*一音速噴嘴喉部的截面積；C一音速流噴嘴的流出系數；C*實際氣體的臨界流函數；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；rm氣體常數。三、測量不確定度分析對一臺LLQZ-80氣體智能羅茨流量計，流量范圍（30250）m3/h進行檢

3、測,數據如下：測量重復性：流量點m3/hA次測量誤差第二次測量誤差第三次測量誤差第四次測量誤差第五次測量誤差第六次測量誤差平均測量無誤差重復性%Qmax-0.14-0.15-0.18-0.17-0.15-0.14-0.160.020.2Qmax-0.24-0.29-0.26-0.27-0.21-0.19-0.250.04Qmin-0.38-0.47-0.54-0.41-0.62-0.28-0.450.12測量重復性引起的不確定度分量采用極差法，選取最大值0.12%U(E) =-=0.0697%四、標準不確定度分量評定(1)喉部截面積的標準不確定度考慮到噴嘴使用與標定時取值時相同，所以可將其看成

4、常數，因此可忽略他們的不確定度。(2)流出系數的標準不確定度u (Cd)流出系數的標準不確定度u (Cd)可根據噴嘴檢定證書給出的流出系數準確度0.2%來確定。它依據JJG620-2008臨界流文丘里噴嘴檢定規程，可經過6次以上的多次測量得到。在95%置信概率下，U=0.2%,t分布，測量次數一般為6,包含因子h=2.57,u (Cd) =0.2%/2.57=0.0778%o(3)滯止壓力引入的標準不確定度u (P。)裝置中用的壓力變送器量程為1MPa,準確度等級均為0.05級。壓力在接近一個大氣壓下使用，按均勻分布。則有u (P0) =0.05%/ 一=0.029%。(4)滯止溫度引入的標準

5、不確定度u (To)溫度變送器的準確度為土 0.2C,在標準狀態20c下，按矩形分布考慮，則有u (To) =0.2/ =0.039%。(5)空氣氣體常數引入的標準不確定度 u (R)在軟件中采用了濕空氣的折合氣體常數公式，由于折合氣體常數的不確定度的來源主要是濕度測量， 大氣濕度測量不確定度一般可達4%,所以引起空氣氣體常數(R/M)計算的標準不確定度一般為u (R) W0.03%。(6)臨界流函數引入的標準不確定度 u (C*)在軟件中采用查表法確定空氣的臨界流函數，而ISO9300只給出干空氣的臨界流函數表，所以要考慮濕度對臨界流函數 的影響。根據試驗驗證，臨界流函數(考慮濕度修正后)的

6、標 準不確定度一般為u (C*) w 0.002%。可以忽略不計。(7)空氣壓縮因子的標準不確定度 U (Zn)在軟件中根據壓力Pn、溫度Tn和大氣相對濕度計算空氣壓縮因子Zn,其計算不確定度小于0.05%,即U (Zn) W0.05%。(8)流量計處的壓力測量引入的測量不確定度 U (匕)同滯止壓力引入的標準不確定度，因而u (Pn) =0.075%/ -=0.043%。(9)測量流量計處的溫度測量引入的不確定度 u (Tn)同滯止溫度引入的標準不確定度，因而u (Tn) =0.2/ () =0.039%。(10)計時器引入的標準不確定度 u (t)時鐘精度一般來說都比較高，穩定度在 10-

7、6。保守估算u (t) =0.001%。靈敏系數由不確定度傳播律:其中:其相對不確定度為:() (11)合成標準不確定度評定標準不確定度一覽表序號符號不確定度來源輸入不確定度可能的分布覆蓋因子丫的標準不確定度Ur (為)%靈敏系數對合成不確定度的貢獻 Ur3)%1u (Cd)流出系數0.2正態2.570.07810.0782u (P0)滯止壓力0.075均勻1.730.04310.0433u (To)滯止溫度0.2均勻1.730.0390.50.0394u (R)氣體常數0.03/10.030.50.0155U (Zn)壓縮因子0.05/10.0510.056U (Pn)入口壓力0.075均勻1.730.04310.0437u (Tn)入口溫度0.2均勻1.730.03910.0398U (t)計時器0.001/10.00110.0019u(E)流量計重復性0.12均勻1.730.0701