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标准涡街流量传感器组合比较法气体流量装置的研究和讨论

时间:2009-09-03 来源:传感器资讯网 作者:edwin 点击:

并联法扩大量限检定被测传感器,其温度、压力修正系数不超过0.15,对于0.5级的标准表法完全满足要求,并提供理论和实验结果的依据(参阅压力、温度修正系数KPT不确定度试验汇总表第末栏)。

 

③标准表的检测

用原始流量标准检测装置定点检定标准表,其基本误差均不超过±0.2%,符合标准表法装置要求。

④用低量限、高准确度新的流量量值传递方法,通过理论计算和实验结果,解决大流量检测,得到实验的证明,其途径是可行的,实验结果是吻合的。

(5)用标准涡街流量传感器检定流量计时,标准表的安装位置是随标准表的类型不同而有所差别,解决的方法:

①采用不同类型的标准表,在用原始标准检定时,应作标准表安装位置的试验,并确定安装位置仪表系数的差别。

②标准表在被检表前、后两个位置检测的被检表仪表系数的平均值作为被检表的仪表系数。

③用标准涡街传感器作标准表时,其安装位置应在被检表前(即上游);用标准涡街流量计作标准表时,其安装位置应在被检表的后边(即下游)。

④试验结果表明无论上游局部阻力件是什么形式,速度式标准表前直管段均采用20DN(DN为直管段内经)为宜。

(6)为消除标准表的系统误差,标准表的检定应带前后直管段的组合件及二次指示仪表。

(7)标准表与被检表的输出频率信号应同步记录,标准表累积的脉冲数的数据应根据被检表的准确度等级确定。

(8)串联检测时,单次测量的极限相对误差,(Er)max=0.14%,标定标准传感器的装置准确度Es=0.2%则E=(0.22+0.142)1/2=0.244%。

(9)并联检测时测量的极限相对误差的最大值

(Er)max=+0.31%; Es=0.2%

则 E=(0.22+0.32)1/2=0.37%。

注:由于实验数据较多,由于篇幅所限,这里不便将数据一一列出,如需要可来信咨询。

因此,该装置准确度在±0.5%以内,可满足涡街流量传感器的检测要求。

1 用标准传感器法装置检测被检传感器的误差

为便于分析我们做两个假设,其一是并联管路布置相对对称,流量、压力、温度分配均匀;其二是并联的传感器口径相同,仪表系数相等。

上述两条件在设计装置时是可以满足的,也就是说被检测的传感器的仪表数Kt有:Kt=(1/n)Kpt·Kn·Ks (15)

   由此可以看出,典型的并联系统中,有n台标准传感器并联,检测出的传感器仪表系数的相对误差仅由温度修正系数、同一计数时间间隔内被检测传感器和标准传 感器脉冲比的系数和标准传感器仪表系数三者相对误差的1/n倍确定。至少被检测传感器的仪表系数相对误差不会低于并联的标准传感器误差大的那台,下面就本 装置按单台比较系统分析其误差。

由式(5)Kt=Ks·KN·KPT

(dKt/Kt)=(dKs/Ks)+(dKn/Kn)+(dKPT/KPT)

(1)标准传感器仪表系数的相对误差Es是由装置上选用的范围内,由其基本误差确定,按3的分析为Es=±0.14%。

(2)脉冲比Kn的相对误差En是以标准传感器与被检测传感器中仪表系数较小的一台2000个脉冲数的时间作为同步计数器的控制信号En=±0.05%。

(3) 温度压力修正系数KPT的相对误差EPT由KPT=[(Pt+Pa)(ts+273.15)]/[(Ps+Pa)(tt+273.15)] 得EKPT=[d Pt /(Pt+Pa)]+[d Ps (Ps+Pa)]+[d Pt /(tt+173.15)]+[d Ps /(tN+173.15)]

试验中,选用分辨率为0.1℃的温度计和0.2级的U型压力计按表1的流量分配方 案,每个口径的被检测的传感器Qmin、0.5Qmax和Qmax三点分别进行了温度温度变化率、压力、压力波动及流通能力测试,然后按作出的每组数据计 算出相应的Ekpt来。计算Ekpt时考虑:

① 压力波动ΔP的影响取dP≥ΔP

② 2000个脉冲数对应的时间间隔内温度变化△t的变化影响取dt≥△P

③ 温度压力测量误差的影响取

dP≥0.1,dPt≥2000×9.80665×0.2%=0.4Pa,dPs≥800×9.80665×0.2%=0.16Pa

从测试数据计算结果看EKPt≤0.147≈±0.2%。

装置检测传感器的仪表系数的基本误差Et

Et=(E2s+E2n+E2KPT+δ2)1/2=(0.142+0.052+0.2442)1/2=±0.35%

因此可得出结论,用该装置检测0.5级表可满足要求。

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