标准表法检定的基本原理和方法

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1、标准表法检定的基本原理和方法（一）中国计量科学研究院（北京市100013）苏彦勋　　在用标准表建立流体（气体和液体）流量标准装置的过程中，标准表检定的基本原理和方法一直是同行业关注的焦点。今后在中国流量网测试技术栏目中就用速度式标准表、临界标准表、容积是标准表等几种标准表的检定原理、方法。分别以单台和并联检定流量计的计算原理、数据处理和误差分析展开讨论和探讨，具有连贯性、严谨性、关注性和适用性的特点。请同仁和网员以及专家学者关注这一热点。　　这次就速度式标准表单台标准表检定流量计的原理和方法提供

2、该栏目作为标准表检定流量计的基本原理方法（一）。下期为并联标准表检定流量计的基本原理和方法（二）。一、单位标准表检定流量计的系统如图一图一单位标准表检定流量计系统　　图一所示，为单位标准表检定系统，标准表与被检表t串联在同一管径的管道上。在流动隐定的情况下，任何时刻流过两台表的质量流量Qm是相等的。根据这一基本原理，在检定流量计时如何应用。二、在检定介质为液体的情况下，被检的流量计的仪表系数Kt，若通过标准表S和被检流量计t的质量流量分别为Qms和Qmt.通过标准表的质量流量和被检流量计的质量流

3、量分别为:　　Qms=Qvsoρs　　Qmt=Qvtoρt(1)　式中Qvs－通过标准表的体积流量m3/h；　　　Qvt－通过被检流量计的体积流量m3/h；　　　ρs－通过标准表的流体密度kg/m3；　　　ρt－通过被检流量计的流体密度kg/m3.设标准表和被检流量计的仪表系数分别为KsKt.　　　　　　　　　若ρt＝ρs　　　式中：Qv－体积流量m3/h；　　　f－仪表输出频率；　　　ρ－介质密度；　　　Ns－同一计数时间间隔内标准表输出的脉冲数；　　　Nt－同一计数时间间隔内被检流量计输出的

4、脉冲数；　　　Kt－同一计数时间间隔内被检流量计与标准表输出的脉冲数比。三、检定介质为气体的情况下，被检的流量计仪表系数Kt　　为方便，以空气为例。假定空气在检定过程中成分不变，现将标准表s与被检流量计t的工作状态换算到标准状态（ρo,Vo,To）。　　　　　　　　　式中Kpt－压力温度修正系数四、用标准表检定被检流量计的误差　　　　由公式（10）微分最后得：　　　　　若对液体则:　　　1．标准表单次测定的极限误差　式中：Eks－单次测量点最大的极限误差；　　　σ－检定点的仪表系数的最大标准偏差

5、；　　　Ks－检定点的平均仪表系数；　　　tα－置信度为95%时的t分布系数。2．检定时的脉冲比的相对误差是以标准表和被检流量计中仪表系数较小2000个脉冲数的时间作为同步计数器的控制信号。　　　　En＝±0.05%3.检定标准表的流量装置的不确定度Eo＝±0.1-0.05%，对标准表检定系统带来的系统误差。4．被检流量计的准确度Et　　　根据试验结果用速度式标准表检定被检流量计等准确度在±0.5%以内。5．若被检流量计为气体（如空气）则试验时，选用分辨率为0.1度的温度计和0.2级的压力传感器

6、。(1)dPs=800*9.80665*0.2%=15.7Pa　　根据试验结果，用气体速度式标准表检定气体流量计其准确度在Et＝±1%以内。如果将温度的变化控制在0.05度以内准确度可在±0.5%以内。在建标准表法装置时这是最重要的关注点。xxxx用并联标准流量计检定流量计误差讨论xxxx众所周知，只使用标准流量计检定曲线上一个有限段时。标准流量计标定准确度可以提高。同样用以检定被检流量计的准确度也可以提高。如图一所示，流量计的误差曲线。这个有限　段包括标准流量计测量范围上限的30-100％。在

7、这一有限测量范围内仪表系数Ｋ的相对误差将小于仪表系数的全量程的误差。图１．流量计误差曲线xxxx上述方法的基点是用几台窄测量范围的标准流量计并联代替已经被用来检定流量计的大量限的单台标准流量计。这样用高精度低量限的标准流量计易解决标准流量计的检定问题，并联的每台标准流量计的测量范围都比被检流量计的测量范围小很多。根据该方法由几台标准流量计建立起来的一个比较测量系统,将一组标准流量及排列在分配器和收集器之间,其结构形式如图2。图２．并联标准检测系统xxxx由图二可知，通过被检流量计t的质量流量qm

8、t等于通过各个标准流量计Si的质量流量之和，即xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx(1)xxxx如果不知道标准流量计的检定曲线，仅知道它们的仪表系数Kes；即不知道标准流量计的系统误差，那么其相对误差δmE可由下列计算式估算：xxxx随机误差可以用标准偏差σqm来考虑。若标准流量计测量系统中最大的标准偏差用σqmsimax　表示，则：xxxx用并联标准流量计系统测量流量的置信限:xxxx式中δmEi－标准流量计的系统误差。xxxx如果每台标准流量计的检定曲线是已知的。因此在测量过程中可