水表校检74-84_建筑土木_工程科技_专业资料

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1、实例三家用水表校准测量原理家用水表的校准是指在水表的测量范围内测定其相对示值误差。测量设备以约为500kPa的恒定压力提供所需的水流。水流经过被校准水表后由一个容积已经过校准的开发式水箱收集，并测量水的体积，在开始测量前，水箱是空的但箱壁是湿的。水箱有一狭窄的瓶颈，其上附冇标尺以测量箱内水平而的位置，并由此得到流过水表的水体积。被校准水表就与该水箱相连。水表具有一个带有指针的机械计数器。测量时的水流量为2500L/h,而在测量开始和结束时和开始的水流量为零。测量结束后，记录水箱内水面的位置，并同吋记录水

2、表的压力和温度以及水箱中的温度。二、数学模型对于单次测量，水表的相对示值误差定义为。二（咯・2—咯J—匕二喰2一1（J_nX%论I丿考虑到水表读数分辨力对测量结果的影响，数学模型成为：二△匕X+旳X2_^X1（厶一2）其中匕=（%S+/岭•$）•[1+Qs（'s—心）]-[1+弘（4—，s）]•[1—kv（Px~Ps）]（厶―3）式中：△匕・.x—水表示值差，△匕X=Mx2-；ViXl,ViX2—测量开始和测量结束时水表的示值；肥n，州X2—水表示值的冇限分辨力对测量结束的影响；“X—在水表入口处压力

3、为Px，温度为4的条件下流过水表的水体积;匕・s—测量结束时由水箱瓶颈处标尺上得到的体积示值；独—水箱瓶颈处标尺的有限分辨力对体积测量读数的影响；ds—水箱材料的体膨胀系数；①一水箱的温度;%—校准水箱体积时的参考温度；仏—水的体膨胀系数；tX一水表入口处的水温；k—水的压缩系数；W心一水箱的压力（当水压较大时，可忽略，即此时）;PX—水表入口的处的水压；三、流过水表的水体积的处理不确定度评定由于西s〈〈Xs，Qs（/s-（0）〈〈1，色仏-心）〈〈1血（Px-Ps）«!以及Ps=0,将式（L-3）展开

4、，并忽略高阶小项，可的体积的表达式为Vx=（Vis+则s）•［1+ds（G-*））］•［1+aw仏-4）］•［1-kw（Px-鸟）］u［（%s+Hs）+%s•as一心）］・［1+比（4-ts）-k、jPx.Q（%+）+Vis*as（‘S—〈））+%*aw^X-）-Ks*kw*Px在忽略合成方差u2（vx）表示式中高阶项的情况下，可得匕的方差为/（匕）=越（匕s）+C站创s）+创2仏）+创2上）+创2（鑫）+C”（4）+C詔化）+和2仏）（厶-4）式中，灵敏系数q分别为：c=~^~=^+as{fs-『0

5、）+入（4-G）-kw•PxulC5~=匕SOx_G)%-亍MC1=~dk；=~ViS，PxC8=学=一匕S•KoPx四、体积测量的不确定度分量1=r'（1）水箱内水体积示值，匕s实验测量得到=200.02Lo校准证书给出，在参考温度20°C卞，当水箱内水休积％=200L时，其相对扩展不确定度是t/^（V/5）=0.1%,^=2o于是其标准不确定度分量为如（匕r弘（仏rv如他r仏人丁="兀；匹敗-°・i°°l（2）水体积读数分辨力，輕.s水箱中水面高度的最大测量误差为±lmm。高度和体积换算因子为0.0

6、2L/mm。两者若相乘，于是体积测量的最大可能误差为±0.02L。按矩形分布估计，于是其标准不确定度分量为u2(Vx)=c2u(SVhS)0.02L0.0115L（3）水箱体膨胀系数，心钢制水箱的体膨胀系数的数值取决于材料手册，在所考虑到温度范围内体膨胀系数为一常数，其值为^=51x10^^0由于手册未给出该数值的不确定度，因此认为最后一位有效数字是可靠的，于是仅考虑数据修约引入的不确定度，即其误差限为0.5x10"K=于是标准不确定度心）为u(as)=0.5xlO-6^'1=0.29x10_6/C_,

7、测量吋水箱内的温度为15°C,而参考温度r0=20°C,故其灵敏系数为5=$(—))=-200.02LX5K=-1000L-K于是其标准不确定度分量为W3(Vx)=

8、c3

9、-w(^)=1000L-Kx0・29x10"kJ=0・29x10*L(4)箱内水温，g测量吋水箱屮的水温在（15±2）°C范围内，所给出的误差限包括了诸如温度传感器的校准、读数分辨力以及水箱内可能的温度梯度等所冇可能的不确定度來源。假定其满足矩形分布，于是=1.15K在所考虑的温度范围内，取自材料手册的水膨胀系数Z值为仏=0.15x1

10、0—*",而水箱材料的体膨胀系数为心=51x10"K」，于是灵敏系数为c4=V.s（as-aw）=200.02Lx（150-51）x10^K_1=0.0198LK_,于是不确定度分量为u4（Vx）为如（匕）=耐

11、讥仏）=%•£，•"（$）=°・°198L・KTx1.15K=22.8x10』L（5）体积膨胀系数，曾，测的水表入口处的水温在（16±2）°C范围内，所给的误差限包括了诸如温度传感器的校准、读数分辨力、以及在一次测量过程中可能的温