一、标準流(liu)量計的選擇
探(tàn)索的主要出發(fā)點是低成本使(shi)用，滿足浮子流(liú)量計
校準需求(qiu),考慮到流量計(jì)量程在(1~500)L/min,示值誤(wu)差多爲2.5級~4.0級,依(yi)🏒據JJG257-2007《浮🏃♂️子流量計(jì)檢定規程》中“裝(zhuang)置的擴展不确(què)定度應優⛹🏻♀️于被(bèi)檢流量計的誤(wu)差的1/2”原則,選用(yong)2台精度型層♉流(liú)質量流量計;示(shì)值誤差0.4%ofreading+0.2%ofFS,量程✌️分(fen)别爲(1~100)L/min和(5~500)L/min即可滿(man)足常用浮子流(liú)量計的校準。
層(céng)流流量計工作(zuò)原理基于泊肅(su)葉公式,其内部(bù)約束❌元☔件🤩采用(yòng)多層薄片，将氣(qì)流分割成多個(gè)分流體,流體處(chu)于完全發展的(de)層流狀态,當流(liu)體在層流流💛動(dòng)狀态條件下,理(li)論.上🌈其壓力損(sun)失與其流動速(su)度的一次方成(chéng)正比,其數學關(guān)系式爲:
式中:Q一(yī)體積流量;P1一入(ru)口靜壓;P2一出口(kou)靜壓;r一管路🔴半(bàn)徑;η一液體絕對(duì)黏度;L一阻尼段(duàn)的長度
層流流(liú)量計具有寬的(de)量程(1:100),無需前後(hou)直管段,精度等(děng)級高等優點,标(biao)準流量計的準(zhǔn)确度對校準系(xì)統整體精度影(ying)響✍️非常🚶大,這在(zai)後續的不确定(dìng)度評定中可明(míng)顯看出,另外流(liu)量計自帶串口(kou)數據通信接口(kou),流量顯☁️示輸出(chu)爲标準狀态(101.325kPa,25℃),不(bu)必再增加溫度(du)和⁉️壓力測量系(xì)統，方便安裝調(diào)試及計算💔機，數(shù)據采集🏒。
二、系統(tong)組成及結構
系(xi)統原理框圖如(rú)圖1所示,氣源采(cai)用壓縮空氣,經(jīng)過一✨個1m3的儲氣(qi)罐來獲得穩定(dìng)的氣流,出氣口(kou)加裝一級過👌濾(lü)和除濕🏃🏻裝置;爲(wèi)适應不同接口(kou)流量計校準🔴要(yào)求,配置了4路輸(shū)出接🍓口,其中2路(lù)爲D25和D15法蘭盤連(lian)接,其餘兩路爲(wèi)“塔形”接口和專(zhuān)用減壓閥連接(jie),這4路氣🔆路輸出(chū)接口基本可滿(man)足常用流量計(ji)校準不同的檢(jian)測管路全部👣通(tong)過在面闆、上的(de)按鈕選擇,通過(guo)控制電磁閥切(qiē)換,并由在面闆(pǎn).上的指示燈顯(xiǎn)示。顯示儀表全(quan)部采用數字✨儀(yí)表，且均帶有數(shu)字通信接口,全(quán)部采集數據均(jun1)可通過串口輸(shū)送至計算機,計(jì)算機程序完成(cheng)數據👅采集存儲(chǔ)、檢測結論判斷(duàn),原始數據存檔(dàng)、檢定報告的自(zi)動💜形成和打印(yin)輸出;主設備的(de)各管路切換和(he)氣路的🧡開關可(ke)獨立完成,流量(liàng)、溫度、壓力參數(shù)均可正常顯示(shi)。因此,主機在☀️無(wú)計算機參與的(de)情況下,同樣可(kě)完成校準工作(zuò),隻是需要手工(gong)記錄換算。
裝置(zhi)操作也簡單,在(zài)啓動“空氣流量(liang)校準”系統軟件(jian)後,計算機提示(shì)輸入被校準流(liu)量計的必要信(xin)息,并♍自動完成(chéng)标準流量計選(xuan)🔴擇，在調整到被(bei)校準刻度後，點(dian)擊采集功能鍵(jiàn),由計算機自動(dong)完成标準流量(liang)計、被檢流量計(jì)介質的溫度、壓(yā)力數據的采集(ji)及處💁理,同時還(hái)具有原始數據(jù)存檔、證書打😍印(yin)、資料的查👈找篩(shai)選等功能,具有(you)一定的智能功(gong)能,方便日後的(de)送檢管理。
三、軟(ruǎn)件的設計編制(zhì)
系統采用易上(shàng)手的VB6.0開發程序(xù)軟件,該開發系(xi)統自身帶有豐(feng)富的窗體控件(jian)，可視化界面設(she)計風格和32位面(mian)向對象的程序(xù)設計等優點，适(shì)合非計算機專(zhuan)業人員作程序(xù)開發應用。其自(zi)帶的串口通信(xin)控件和數據連(lian)接MicrosoftADO控件，使✏️數據(jù)采集、通信存儲(chǔ)💰、查詢的功能變(bian)得容易💋實現，對(dui)提高軟件開發(fa)效率,縮短程序(xu)周期起到了🐅很(hěn)好的作用。
軟件(jiàn)功能參照現行(hang)浮子流量計檢(jian)定規程,并考慮(lü)📞到實👌際工作的(de)要求編制,程序(xù)主要有檢測開(kai)始前🈚信息錄入(rù)、檢測過程的數(shù)🤞據采集存儲、結(jié)束後的檢測數(shu)據⛱️存儲及日後(hòu)數據查詢、證書(shū)的打印程序模(mo)塊組成,如圖2所(suo)示。
四、系統測量(liang)不确定度評定(dìng)
在這裏标準表(biao)測量的氣體流(liu)量是在101.325kPa和298.15K(25℃)狀态(tai)下的體積流量(liàng),換算到浮子流(liú)量計刻度狀況(kuàng)下的流量😘導出(chu)公式爲
準流量(liàng)計讀數(101.325kPa,25C狀态下(xià));Tk一标準流量計(ji)氣體體積流量(liang)的溫度🌈(298.15K);PmTm一被檢(jiǎn)前流量計的壓(yā)力和溫度;Pn,Tn一浮(fu)子流量計刻🐉度(du)狀态下的壓力(lì)(101.325kPa)和溫度(293.15K)。
導出式(shì)(2)爲實際檢測中(zhōng)換算成浮子流(liú)量計狀态下的(de)公式🐅,參照JJF1059--2012《測量(liàng)不确定度評定(ding)方法》,選擇一台(tai)4.0級的浮⛷️子流量(liàng)計(型号規格爲(wèi)LZB-25,流量範圍(2.5~25)m3/h,對15m3/h(250L/min)點(diǎn)重複測量10次。利(li)用貝塞爾公式(shì)求得測量重複(fu)性引入的不确(què)定度分量,重複(fu)性🐪标準差。
各項(xiàng)不确定度分量(liàng)評定預估如表(biao)1所示合成标準(zhun)不确定度:
u(Qk)=[c21u2(Q)+c2u2(Pm)+c23u2(Tm)+c24u2(S)]1/2=1.96I/min
即uc=1.96L/min
相(xiàng)對不确定度urel=196/250=0.78%，擴(kuò)展相對不确定(ding)度,按推薦取k=2,
Urel=k×urel=2×0.78<1.6%
五(wǔ)、結論
氣體流量(liàng)标準裝置的不(bu)确定度uc<1.6%,按JJG257-2007規定(dìng),可以滿足對不(bú)确定度4%的玻璃(lí)浮子流量計的(de)計量校準檢定(dìng)🐅要求，該校㊙️準裝(zhuāng)置在㊙️近兩年來(lai)檢定了大量浮(fu)子流量計同時(shi)該校👌準系統🌍具(jù)有數據采集換(huan)算功能,解決了(le)因浮子流量計(ji)檢測介質不同(tong),溫度、壓力變化(huà)導緻的換算計(ji)算問題,有效提(tí)高了工作效率(lü)。
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