【摘要】本文介紹了DN25～DN300口徑的靜態(tài)質(zhì)量法水流量標(biāo)準(zhǔn)裝置，裝置的等級為0.1級。通過分析，該裝置的不確定度主要來源于計(jì)時器、電子秤質(zhì)量測量、換向器的同步性、標(biāo)準(zhǔn)砝碼及分辨力。該裝置不確定度的評定對流量計(jì)量值傳遞的準(zhǔn)確性有重要意義。

【關(guān)鍵詞】大口徑；水流量；不確定度；質(zhì)量法

【DOI編碼】10.3969/j.issn.1674-4977.2024.04.081

Development and Uncertainty Evaluation of A Large-diameter Water Flow Standard Device

TAN Jikai， ZHU Jing， YU Haigang

（Weifang Institute of Metrology Technology， Weifang 261061， China）

Abstract： This article introduces a static mass method water flow standard device with a diameter of DN25～DN300， with a rating of 0.1. Through analysis， the uncertainty of the device mainly comes from the timer， electronic scale mass measurement， synchronicity of the commutator， standard weight， and resolution. The evaluation of the uncertainty of the device is of great significance for the accuracy of flow measurement value transmission.

Keywords： large caliber； water flow rate； uncertainty； quality methods

1質(zhì)量法水流量標(biāo)準(zhǔn)裝置設(shè)計(jì)

靜態(tài)質(zhì)量法水流量標(biāo)準(zhǔn)裝置的基本原理是通過調(diào)節(jié)變頻器與控制閥實(shí)現(xiàn)流量調(diào)節(jié)。檢定流量計(jì)時，啟動換向器將水由旁路切換到稱量容器內(nèi)，同時觸發(fā)計(jì)時器與被檢流量計(jì)脈沖；當(dāng)檢定完成時，啟動換向器將水由稱量容器切回到旁路，同時停止流量計(jì)脈沖與計(jì)時器信號的采集，通過計(jì)算稱量容器的標(biāo)準(zhǔn)值與被檢流量計(jì)的輸出值，評定流量計(jì)的計(jì)量性能。該質(zhì)量法水流量標(biāo)準(zhǔn)裝置的結(jié)構(gòu)如圖1所示。

2標(biāo)準(zhǔn)裝置不確定度評定

靜態(tài)質(zhì)量法水流量標(biāo)準(zhǔn)裝置不確定度的引入主要包括以下幾個方面：計(jì)時器、衡器（電子秤）、換向器、標(biāo)準(zhǔn)砝碼及分辨力。

2.1計(jì)時器檢定引入的不確定度

依據(jù)檢定規(guī)程JJG 643—2003《標(biāo)準(zhǔn)表法流量標(biāo)準(zhǔn)裝置》，最短測量時間為30.0000 s，測量10次的數(shù)值如表1所示。

2.2稱量裝置（電子衡器）引入的不確定度

依據(jù)檢定規(guī)程JJG 539—2016《數(shù)字指示秤》，600 kg，3 t，20 t臺位電子秤的檢定點(diǎn)與各點(diǎn)不確定度如表2所示。

2.3換向器引入的不確定度

依據(jù)檢定規(guī)程JJG 164—2000《液體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置》，換向器檢定采用行程差法，最短測試時間tmin = 30 s，各工作臺位的實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表3所示。

2.4檢定用標(biāo)準(zhǔn)砝碼及分辨力引入的不確定度

標(biāo)準(zhǔn)砝碼及分辨力引入的B類不確定度由中國計(jì)量科學(xué)研究院檢定證書可得到（如表4所示）。

3不確定度來源匯總

綜合以上不確定度引入條件分析，匯總情況如表5所示。

綜上所述，該裝置的擴(kuò)展不確定度Urel = 0.074%（ k = 2），符合0.1級質(zhì)量法的要求。

4結(jié)束語

本文對設(shè)計(jì)研制的0.1級DN300口徑靜態(tài)質(zhì)量法水流量標(biāo)準(zhǔn)裝置不確定度的主要來源進(jìn)行分析并評定，其目的是能夠精確傳遞大口徑水流量的量值，提高水流量的檢定能力與質(zhì)量，更好地為企業(yè)提供液體流量計(jì)的檢定、校準(zhǔn)服務(wù)。

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【作者簡介】

譚繼凱，男，1982年出生，工程師，研究方向?yàn)榱髁坑?jì)量、電磁計(jì)量、壓力計(jì)量等。

（編輯：李加鵬）