電磁流量計(jì)的不確定度分析
發(fā)布時(shí)間：2023-02-22 08:11:44
電磁流量計(jì)測(cè)量結(jié)果的不確定度是用來評(píng)定測(cè)量結(jié)果可信程度的一個(gè)重要的指標(biāo).不確定度的值越小,表明測(cè)量結(jié)果的可信度越大,其測(cè)量的水平也越高;反之,表明測(cè)量結(jié)果的可信度也越小,其測(cè)量的水平也越低.
1.不確定度的評(píng)定方法
根據(jù)評(píng)定方法的不同,測(cè)量不確定度一般有A類評(píng)定和B類評(píng)定兩種評(píng)定方法.
A類評(píng)定方法采用的是基于統(tǒng)計(jì)學(xué)的分析方法,它的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u等于一系列觀測(cè)值計(jì)算得到的標(biāo)準(zhǔn)差.例如對(duì)X進(jìn)行n次等精度獨(dú)立測(cè)量,用統(tǒng)計(jì)學(xué)的方法可以求得這n個(gè)觀測(cè)值的單次測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)差,則可知測(cè)量結(jié)果的A類標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(x)為：
在進(jìn)行A類不確定度評(píng)定時(shí)多采用Bessel公式和極差法求取n次測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)差,這是由于Bessel公式的自由度和可信賴程度高.
B類評(píng)定是基于非統(tǒng)計(jì)分析方法估計(jì)概率分布來評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)差,從而得到標(biāo)準(zhǔn)不確定度的方法.
對(duì)于被測(cè)量X,其估計(jì)值x的標(biāo)準(zhǔn)不確定度的B類評(píng)定是借助于影響x可能變化的全部信息進(jìn)行科學(xué)判定的.這些信息可能是以前的測(cè)量數(shù)據(jù)、經(jīng)驗(yàn)或資料;有關(guān)儀器和裝置的一般知識(shí);制造說明書和檢定證書或其它報(bào)告所提供的數(shù)據(jù);由手冊(cè)提供的參考數(shù)據(jù)等.采用此種評(píng)定方法,需要具體情況具體分析,對(duì)測(cè)量結(jié)果采用合理的分布假設(shè),具體方法可查閱相關(guān)文獻(xiàn)或技術(shù)手冊(cè).
2.電磁流量計(jì)的不確定度評(píng)定
對(duì)于給定模型y=f(x1,x2...,xn),相對(duì)靈敏度cri的表達(dá)式為：
因此,相對(duì)合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：
本文設(shè)計(jì)的新型電池供電電磁流量計(jì)的標(biāo)定與檢測(cè)是在水流量標(biāo)準(zhǔn)裝置上完成的.電磁流量計(jì)的不確定度主要有標(biāo)準(zhǔn)裝置引入的不確定度和各流量點(diǎn)重復(fù)性引入的不確定度兩個(gè)來源,下面對(duì)其進(jìn)行分別的介紹：
1)標(biāo)準(zhǔn)裝置引入的不確定度分析
通過分析以及查閱相關(guān)手冊(cè)可知,標(biāo)準(zhǔn)裝置引入的不確定度可以采用B類評(píng)定方法進(jìn)行評(píng)定.本文設(shè)計(jì)的新型電池供電電磁流量計(jì)在水流量標(biāo)準(zhǔn)裝置上完成檢測(cè),該裝置的擴(kuò)展不確定度為0.2%,包含因子k為2,則裝置引入的不確定度為：u(vs)=0.2%/2=0.1%.
2)流量點(diǎn)測(cè)量重復(fù)性引入的不確定度分析
通過查閱相關(guān)文獻(xiàn)可知,各流量點(diǎn)的不確定度一般采用A類評(píng)定方法進(jìn)行評(píng)定.一般情況下選用各流量點(diǎn)重復(fù)的最大值作為重復(fù)性的標(biāo)準(zhǔn)不確定度,此值可以采用貝塞爾公式計(jì)算得到,計(jì)算結(jié)果如表5.2所示,最大值為u(E)=|Er|max=0.10%.
3)不確定度的合成
根據(jù)式(5-11)可求得系統(tǒng)的合成不確定度,其數(shù)據(jù)如表5.3所示.
由于系統(tǒng)的不確定度的各個(gè)來源是不相關(guān)的,因此系統(tǒng)的合成不確定度為：
電磁流量計(jì)的擴(kuò)展不確定度為:ur=kucr=0.28%,其中k=2.
