大口徑在線超聲流量計示值誤差的測量不確定度評定

張朋 丁騰飛 王世昊

【摘要】為保證流量計在不同介質溫度、壓力等條件下測量的準確性，本文以準確度等級2.0級，規格DN1000的供排水管段式超聲流量計為例，依據JJF（豫）276—2019，運用數學模型對大口徑在線污水流量計示值誤差的測量不確定度進行分析、評定，識別不確定度來源，并提供準確的評估。利用數學模型，我們可以系統地考慮各種因素對測量結果的影響，量化這些不確定度，并對其進行分析。

【關鍵詞】大口徑超聲流量計；示值誤差；測量不確定度

【DOI編碼】10.3969/j.issn.1674-4977.2024.02.075 Evaluation of Measurement Uncertainty for Indication Error of Large Caliber Online Ultrasonic Flowmeter

ZHANG Peng， DING Tengfei， WANG Shihao

（Henan Institute of Metrology， Zhengzhou 450008， China）

Abstract： In order to ensure the accuracy of flow meters in measuring different media temperatures， pressures， and other conditions， this article takes the example of a segmental ultrasonic flow meter with an accuracy level of 2.0 and a size of DN1000， based on the JJF（YU） 276—2019 standard. It uses a mathematical model to analyze and evaluate the measurement uncertainty of the indication error of large-diameter online sewage flow meters， identifying sources of uncertainty and providing accurate assessments. By using a mathematical model， we can systematically consider the impact of various factors on the measurement results， quantify these uncertainties， and analyze them.

Keywords： large-diameter ultrasonic flowmeter； indication error； measurement uncertainty

1概述

1.1測量依據

JJF（豫）276—2019《污水在線檢測流量計校準規范》。

1.2計量標準

計量標準及配套設備見表1。

1.3被測對象

大口徑在線污水流量計。

2測量方法和測量模型

2.1測量方法

本次評定以便攜式超聲流量計作為現場檢測的傳遞標準，校準大口徑在線污水流量計的示值誤差需要以下步驟：首先，測量大口徑在線污水流量計管道壁厚e、外徑d。其次，在現場標準器中設置測量參數，并將便攜式超聲流量計安裝在與被校流量計相鄰的直管段上，確保便攜式超聲流量計、大口徑在線污水流量計均處于穩定工作狀態后開始測量。最后，記錄下便攜式超聲流量計、大口徑在線污水流量計顯示的累積流量值，計算出單次測量的示值誤差Ei。

2.2數學模型

3.1.2管道外直徑測量的不確定度ur12

Ⅰ級鋼卷尺測量6次的測量結果見表2。

3.2大口徑在線超聲流量計分辨力引入的不確定度ur2

每次測量最短時間見表4。

實測大口徑在線超聲流量計管道口徑為1020 mm，最小流速為0.2 m/s，一次測量通過的最小流量為282606 L，則被校流量計分辨力引入的不確定度為：

3.3測量重復性引入的不確定度ur3

在某流量點下進行3次測量，測量結果見表5。