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            1. 分類導航
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              明渠流量計中的巴歇爾(Parshall)槽進行測量不確
              發布日期:2017-5-15 14:32:52
              明渠流量計中的巴歇爾(Parshall)槽進行測量不確定度分析
                明渠流量計中的巴歇爾(Parshall)槽進行測量不確定度分析,以及個人的一些見解。本文主要的測量方法依據JJG711-1990《明渠堰槽流量計》檢定規程,對以明渠流量計為主構成的終端排放計量系統進行測量。在被檢流量計最大流量的20%~100%范圍內,均勻選取5個流量測試點。測試時,記錄被檢流量計的顯示值Qi和液位高度hai,并同時記錄測得的液位高度haci,按公式計算出理論值Qli,分別求出每個測試點的平均值,每個流量測試點上進行觀測的讀數不少于5組。                     
                  根據JJG711-1990《明渠堰槽流量計》檢定規程的要求,那么明渠流量計數學模型以及不確定度分析如下:被檢流量計的示值誤差如下:
                  式中:Ei—被檢流量計示值誤差;—第i次測試中,被檢流量計的示值平均值,m3/s;—第i次測試中,公式計算出的理論平均值,m3/s。
                  其中是流量計的讀數平均值,受到讀數和液位波動的影響;是理論計算值的平均值,受到標準液位計的測量誤差和液位波動的影響。因此,可以把數學模型展開如下:
                  式中:ΔQig—受到讀數和液位波動的影響引起的誤差,m3/s;ΔQsig—受標準液位計因液位波動的影響引起的誤差,m3/s;
                  1 方差和傳播系數
                  y=f(x1,x2,…,xN)(3)
                  當全部輸入量Xi是彼此獨立或不相關時,合成標準不確定uc(y)由下式得出:
                  2 不確定度分量
                  2.1 被檢流量計的不確定度計算
                  (1)喉道寬度的不確定度Xb:
                  自由度:γ(Xb)=n-1=4
                  (2)水位流量轉換器的不確定度Xz:
                  在被檢流量計最大流量的20%~100%范圍內均勻選取5個流量測試點,按堰槽所用的水位流量關系式、水位流量關系曲線或水位流量數值表計算出這5個流量測試點對應的水位值Hei及相應的理論計算值Qi1。再將水位值Hei分別設定在儀表水位轉換器上,得出儀表的流量值Q2,從而計算得到水位轉換不確定度Xzi,取其最大絕對值作為流量計水位轉換不確定度Xz。
                  自由度:不可靠性10%,
                  (3)流量系數的不確定度Xc:
                  流量計流量系數的限制引起的誤差約為計量終端排放系統誤差的1/10,即4%×0.1=0.4%,均勻分布,即:
                  自由度:不可靠性10%,
                  (4)水頭測量的不確定度Xh:
                  ①水頭零點的不確定度值eh0:
                  水準儀和水準尺系統誤差≤±0.8mm,正態分布,則:
                  自由度:γ(eh0)=∞
                  ②測量水頭的不確定度值ehi:
                  根據公式:
                  自由度:不可靠性10%,
                  水頭測量的不確定度Xh:
                  被檢流量計的不確定度Qi:
                  (其中:r=1,φ=1.5)
                  有效自由度:
                  4.2 u(ΔQig)的確定:
                  被檢流量計受到讀數和液位波動的影響引起的誤差約為計量終端排放系統誤差的1/10,即5%×0.1=0.5%,均勻分布,即:
                  自由度:不可靠性10%,
                  4.3 的確定:
                  是理論計算值的平均值,受標準液位計誤差的影響,液位計的最大允許誤差為0.5%,正態分布,即:
                  自由度: =∞
                  4.4 u(ΔQsig)的確定:
                  標準液位計受到讀數和液位波動的影響引起的誤差約為計量終端排放系統誤差的1/10,即0.5%×0.1=0.05%,均勻分布,即:
                  自由度:不可靠性10%,
                  5 合成標準不確定度
                  6 有效自由度
                  7 擴展不確定度
                  置信概率95%,取γeff=∞,查表得kp=1.960
                  故擴展不確定度為:
                  U0.95=kp×uc=1.960×0.58%=1.14%
                  因此,本文主要參照了JJG711-1990《明渠堰槽流量計》檢定規程的內容,對明渠流量計測量中的幾個大項進行了分析。但是根據實際的情況而言,特別是標準型和大型明渠流量計中由于建設原因造成喉道段、進口段和出口段的尺寸有部分偏差,那么這些偏差對明渠流量計的計量誤差有多大影響,是否具有討論的價值。  


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