ICS17-120.10

N12

瘍黔

中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)

Gs/T17612-1998

idtISO4185:1980

封閉管道中液體流量的測(cè)量

稱重法

Measurementofliquidflowinclosedconduits

-Weighingmethod

1998一12一11發(fā)布1999一07一01實(shí)施

國(guó)家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局發(fā)布

Gs/T17612-1998

目次

前言·······································································“·”····································??1

ISO前言···············································”·····································”····”·············??”

1總則····························?！ぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁ薄ぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁ薄?1

1.1應(yīng)用范圍和場(chǎng)合···························································································??1

1.2引用標(biāo)準(zhǔn)···?！ぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁ薄ぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁ??1

1.3定義···························.....................................................................................1

1.4單位··············································??，·····················································??2

1.5符號(hào)······································?！ぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁ啊ぁぁぁぁぁぁぁ薄ぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁ??2

1.6認(rèn)證············“································??“······“············································??2

2原理························”······················，.·············”··········································??2

2.1原理的說(shuō)明··························································································??2

2.2稱重法的精確度·······················································································..·.??3

3裝置....................................................................................................................3

3.1換向器·.............................................................................................................3

3.2時(shí)間測(cè)量裝置·································································價(jià)···························??6

3.3稱重容器·····································································“······“······················??7

3.4衡器····················································，··············”····································??7

3.5輔助測(cè)量·······································································”····························??8

4程序····································································“·········“·”·························??8

4.1靜態(tài)稱重法·········································“·················································??8

4.2動(dòng)態(tài)稱重法···································································································??8

4.3一般規(guī)定····························································，.·······································??8

5流量的計(jì)算····················?！ぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁ?，.···········································??8

5.1質(zhì)量流量的計(jì)算·································“·····································“·······“··········??8

5.2體積流量的計(jì)算···········，·················································································??9

6流量測(cè)量總不確定度的計(jì)算··································································“·········??9

6.1結(jié)果的表示形式·.................................................................................................9

6.2誤差源······································································································??10

6.3流量測(cè)量不確定度的計(jì)算···································································~.·.······??12

附錄A(標(biāo)準(zhǔn)的附錄)關(guān)于注水時(shí)間測(cè)量的修正··································，···················??14

附錄B(標(biāo)準(zhǔn)的附錄)純水的密度···························································..·.....·..·..·.??16

附錄C(標(biāo)準(zhǔn)的附錄)誤差分析中所用術(shù)語(yǔ)的定義和誤差分析的程序····························??16

附錄D(標(biāo)準(zhǔn)的附錄)學(xué)生氏t分布·...........................................................··.·..·..·.??18

附錄E(提示的附錄)引用標(biāo)準(zhǔn)譯文文獻(xiàn)··············································.········..·..·..·.??19

GB/T17612-1998

前臺(tái)

本標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO4185:1980《封閉管道中液體流量的測(cè)量—稱重法》制訂的。雖然該標(biāo)

準(zhǔn)發(fā)布于1980年，但經(jīng)ISO于1985年、199。年和1995年三次確認(rèn)，仍為現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)。制訂本標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，還

按ISO4185:1980/Cor.1:1993文件，對(duì)原標(biāo)準(zhǔn)的錯(cuò)誤部分作了修正。本標(biāo)準(zhǔn)在技術(shù)內(nèi)容上與該國(guó)際標(biāo)

準(zhǔn)等同。

近幾年來(lái)，我國(guó)在液體流量校準(zhǔn)(標(biāo)準(zhǔn))裝置方面，采用稱重法原理建立的裝置逐年增多，且隨著高

精確度質(zhì)量流量計(jì)的廣泛應(yīng)用，稱重法流量校準(zhǔn)裝置還將繼續(xù)發(fā)展，因此制訂本標(biāo)準(zhǔn)，符合行業(yè)的發(fā)展

要求。

在檢驗(yàn)近幾年建立的稱重法液體流量校準(zhǔn)裝置時(shí)，已廣泛地參考了ISO4185的技術(shù)內(nèi)容，實(shí)踐表

明，ISO4185完全適合我國(guó)情況。

本標(biāo)準(zhǔn)制訂時(shí)，根據(jù)GB/T1.1-1993《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1單元:標(biāo)準(zhǔn)的起草與表述規(guī)則第1

部分:標(biāo)準(zhǔn)編寫(xiě)的基本規(guī)定》的規(guī)定，在引用的標(biāo)準(zhǔn)前增加了引用標(biāo)準(zhǔn)的引導(dǎo)語(yǔ);對(duì)其引用的6份OIML

建議，分別列出了建議的發(fā)布年份和標(biāo)題名稱;將ISO4185的附錄按其性質(zhì)進(jìn)行了分類，并增加了附錄

E《引用標(biāo)準(zhǔn)譯文文獻(xiàn)》。此外，還按規(guī)定把附錄中的圖7、圖8和圖9分別改為圖A1,圖C1和圖C2;把

附錄中的式(1)、式(2)和式(3)分別改為式(Cl)、式(C2)和式(C3),

本標(biāo)準(zhǔn)的附錄A,附錄B、附錄C和附錄D都是“標(biāo)準(zhǔn)的附錄”，附錄E為“提示的附錄”。

本標(biāo)準(zhǔn)由中華人民共和國(guó)機(jī)械工業(yè)部提出。

本標(biāo)準(zhǔn)由全國(guó)工業(yè)過(guò)程測(cè)量和控制標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)歸口。

本標(biāo)準(zhǔn)由機(jī)械工業(yè)部上海工業(yè)自動(dòng)化儀表研究所負(fù)責(zé)起草。參加起草單位:中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院、

上海計(jì)量測(cè)試技術(shù)研究院、湖北省計(jì)量科學(xué)研究所、開(kāi)封儀表廠和安慶石油化工總廠。

本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人:仇梁、沈欽熙。

本標(biāo)準(zhǔn)委托機(jī)械工業(yè)部上海工業(yè)自動(dòng)化儀表研究所負(fù)責(zé)解釋。

Ga/T17612-1998

ISO前言

ISO(國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織)是各國(guó)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)((ISO成員團(tuán)體)的世界性聯(lián)合會(huì)。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的制定工作是

由ISO各技術(shù)委員會(huì)進(jìn)行的。對(duì)已建立了技術(shù)委員會(huì)的研究主題感興趣的每一個(gè)成員團(tuán)體都有權(quán)派代

表參加該委員會(huì)。與ISO有聯(lián)系的政府性和非政府性的國(guó)際組織也可參與這項(xiàng)工作。

各技術(shù)委員會(huì)所采納的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)草案在其被ISO理事會(huì)承認(rèn)為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)之前都要分發(fā)給成員團(tuán)

體進(jìn)行表決

國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO4185由ISO/TC30“封閉管道中流體流量的測(cè)量”技術(shù)委員會(huì)制訂，于1978年8月

分發(fā)給各成員團(tuán)體。

本國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)得到下列國(guó)家的成員團(tuán)體同意:

澳大利亞德意志聯(lián)邦共和國(guó)波蘭

比利時(shí)印度羅馬尼亞

巴西意大利西班牙

智利韓國(guó)聯(lián)合王國(guó)

捷克斯洛伐克墨西哥美利堅(jiān)合眾國(guó)

埃及阿拉伯共和國(guó)荷蘭蘇聯(lián)

法國(guó)挪威南斯拉夫

下列國(guó)家的成員團(tuán)體由于技術(shù)上的理由，對(duì)本國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)表示不同意:

日本南非共和國(guó)

中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)

封閉管道中液體流量的測(cè)量

稱重法

GB/T17612-1998

idtISO4185:1980

Measurementofliquidflowinclosedconduits

-Weighingmethod

總則

1.，應(yīng)用范圍和場(chǎng)合

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了在已知時(shí)間間隔內(nèi)測(cè)量流人稱重容器內(nèi)的流體質(zhì)量以確定封閉管道內(nèi)流體流量的方

法。特別論述了測(cè)量裝置、程序以及計(jì)算流量和計(jì)算與測(cè)量有關(guān)的不確定度的方法。

本標(biāo)準(zhǔn)所論述的方法可以適用于任何液體，只要其蒸氣壓力不致于使稱重容器中的液體由于蒸發(fā)

而逸出的量影響所需的測(cè)量精確度(亦稱準(zhǔn)確度，以下同)。本標(biāo)準(zhǔn)不考慮密閉的稱重容器及其應(yīng)用于高

蒸氣壓力液體的流量測(cè)量。

本標(biāo)準(zhǔn)也不適用于腐蝕性和有毒液體的場(chǎng)合。

理論上，一般僅用于固定實(shí)驗(yàn)室裝置中的這種方法在使用上是不受限制的。但是，由于某些經(jīng)濟(jì)上

的理由，采用這種方法的普通水力實(shí)驗(yàn)室通常只能產(chǎn)生1.5m'/s或1.5m'/。以下的流量。

由于這種方法的精確度很高，所以只要精確知道液體密度，則該方法常作為基準(zhǔn)的方法，用來(lái)校準(zhǔn)

其他的質(zhì)量流量測(cè)量或容積流量測(cè)量的方法或裝置。必須確保管線中是充滿液體的，并且在測(cè)量段內(nèi)不

存在空氣穴或蒸氣穴。

1.2引用標(biāo)準(zhǔn)

下列標(biāo)準(zhǔn)所包含的條文，通過(guò)在本標(biāo)準(zhǔn)中引用而構(gòu)成為本標(biāo)準(zhǔn)的條文。本標(biāo)準(zhǔn)出版時(shí)，所示版本均

為有效。所有標(biāo)準(zhǔn)都會(huì)被修訂，使用本標(biāo)準(zhǔn)的各方應(yīng)探討使用下列標(biāo)準(zhǔn)最新版本的可能性。

GB/T17611-1998封閉管道中流體流量的測(cè)量術(shù)語(yǔ)和符號(hào)(idtISO4006:1991)

ISO5168:1978流體流量的測(cè)量—流量測(cè)量不確定度的估計(jì)

OIMLNo.1:19761克至10千克圓柱形體祛碼

OIMLNo.2:19775千克至50千克矩形體硅碼

OIMLNo.3:1976非自動(dòng)衡器計(jì)量規(guī)程

OIMLNo.20:19755。千克至1毫克E,E2F,F,M】準(zhǔn)確度級(jí)祛碼

OIMLNo.28:1980非自動(dòng)衡器技術(shù)規(guī)程

OIMLNo.33:1973空氣中稱重結(jié)果的約定值

1.3定義

下面所定義的術(shù)語(yǔ)僅指那些用作特定含義的術(shù)語(yǔ)或那些含義需要重新說(shuō)明的術(shù)語(yǔ)。

1.3.1靜態(tài)稱重staticweighing

在測(cè)量的時(shí)間間隔內(nèi)，根據(jù)分別稱出換向前稱重容器的皮重和換向后液體進(jìn)人稱重容器后的總重

而推算出所收集液體凈質(zhì)量的方法。

1.3.2動(dòng)態(tài)稱重dynamicweighing

國(guó)家質(zhì)f技術(shù)監(jiān)督局1998一12一11批準(zhǔn)1999一07一01實(shí)施

GB/'r17612-1998

液體流人稱重容器過(guò)程中，通過(guò)稱量而推算出流人液體凈質(zhì)量的方法〔本方法不需要換向器)。

1.3.3換向器diverter

在測(cè)量時(shí)間間隔內(nèi)，可將液體送人稱重容器或引向容器旁路，而不會(huì)改變流量的一種裝置。

1.3.4流量穩(wěn)定器flowstabiliser

組成測(cè)量系統(tǒng)一部分的一種結(jié)構(gòu)，以保證液體供應(yīng)管道中有一個(gè)穩(wěn)定的流量，例如一個(gè)通過(guò)足夠長(zhǎng)

的堰槽來(lái)控制液面的恒液位高位容器

1.3.5浮力修正baoyancecorrection

考慮到大氣壓作用在被稱液體產(chǎn)生的向上推力與大氣壓作用在衡器校正期間所使用的標(biāo)準(zhǔn)祛碼產(chǎn)

生的向上推力之間的差而對(duì)衡器讀數(shù)進(jìn)行的修正。

1.4單位

本標(biāo)準(zhǔn)采用法定計(jì)量單位(國(guó)際單位制)，米，千克和秒。為了方便，使用攝氏度代替開(kāi)爾文。

1.5符號(hào)

符號(hào)名稱量綱法定計(jì)量單位

4'I質(zhì)量流量

MT-'

kg/s

y,.體積流量

L'T'

m'/s

質(zhì)量

M

kg

V

..容積

L.'m'

TS

!

t

~

時(shí)間

P液體密度一

一ML-

kg/m'

P"空氣密度

ML-'kg/m'

P,標(biāo)準(zhǔn)琺碼密度

ML-'

kg/m'

SX標(biāo)準(zhǔn)偏差的估計(jì)值

口萬(wàn)標(biāo)準(zhǔn)偏差

己

側(cè)量的不確定度

r5系統(tǒng)不確定度

E,百分率系統(tǒng)不確定度

若R隨機(jī)不確定度)

一

暗百苯蔽機(jī)不確定度}

1.6認(rèn)證

如果采用稱重法的流量測(cè)量裝置用于法制計(jì)量目的，則其應(yīng)通過(guò)國(guó)家計(jì)量部門的認(rèn)證和進(jìn)行備案，

并應(yīng)在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行周期性檢定。

2原理

2門原理的說(shuō)明

2.1門靜態(tài)稱重

用靜態(tài)稱重的流量測(cè)量方法原理(典型裝置的示意圖見(jiàn)圖IA,1B,1C)是:

—確定容器和容器內(nèi)剩余液體的初始質(zhì)量;

一操作換向器使液體流入稱重容器(直到認(rèn)為的量足以達(dá)到所要求的精確度)，同時(shí)啟動(dòng)計(jì)時(shí)器

以M量注水時(shí)間;

—確定容器和收集在容器內(nèi)液體的最終質(zhì)量

GS/T17612-1998

于是，根據(jù)所收集液體的質(zhì)量、注水的時(shí)間以及本標(biāo)準(zhǔn)第5章和附錄A(標(biāo)準(zhǔn)的附錄)所論述的其他

數(shù)據(jù)來(lái)求得流量。

2.1.2動(dòng)態(tài)稱重

用動(dòng)態(tài)稱重的流量測(cè)量方法原理(見(jiàn)圖1D典型裝置的示意圖)是:

—當(dāng)收集在容器內(nèi)的液體到達(dá)預(yù)定初始質(zhì)量時(shí)啟動(dòng)計(jì)時(shí)器;

—當(dāng)被收集的液體到達(dá)預(yù)定的最終質(zhì)量時(shí)停止計(jì)時(shí)器。

根據(jù)所收集的液體質(zhì)量和時(shí)間，以及本標(biāo)準(zhǔn)第5章和附錄A(標(biāo)準(zhǔn)的附錄)所論述的其他數(shù)據(jù)求得

流量。

2.1.3瞬時(shí)流量和平均流量的比較

應(yīng)該強(qiáng)調(diào)，用稱重法所給出的僅是注水過(guò)程的流量平均值。只有當(dāng)在測(cè)量過(guò)程中采用流量穩(wěn)定系統(tǒng)

以使流量保持穩(wěn)定時(shí)，或者在整個(gè)注水期間瞬時(shí)值完全是按時(shí)間平均時(shí)，在流量回路中通過(guò)其他儀器或

儀表所得的流量瞬時(shí)值，才能與稱重法給出的流量平均值進(jìn)行比較

2.2稱重法的精確度

2.2.1稱重測(cè)量法的總不確定度

稱重法是一種流量的絕對(duì)測(cè)量法，從原理上講，這種方法僅要求質(zhì)量和時(shí)間的測(cè)量。只要遵守2.2.2

所列的注意點(diǎn)，這種方法可認(rèn)為是所有流量測(cè)量方法中最精確的一種方法，正因?yàn)檫@一原因它常常用作

為檢驗(yàn)用的方法。當(dāng)仔細(xì)地建造、維護(hù)和使用時(shí)，這種裝置的不確定度能夠達(dá)到士0.1寫(xiě)(不確定度隨機(jī)

部分95%的置信限)。

2.2.2精確測(cè)量的若干要求

只要符合下列條件，稱重法就能給出一個(gè)精確的流量測(cè)量:

a)在流動(dòng)回路中沒(méi)有泄漏，也沒(méi)有未經(jīng)計(jì)量的泄漏液體通過(guò)換向器;

b)不會(huì)由于熱的收縮(或膨脹)而使部分回路中積聚(或排出)液體，也不會(huì)由于含有未知的蒸氣或

氣體的體積變化而使流量回路中積聚液體;

c)需對(duì)大氣浮力的影響進(jìn)行修正，在校準(zhǔn)衡器時(shí)可以進(jìn)行這一修正;

d)衡器、計(jì)時(shí)器以及啟動(dòng)、停止計(jì)時(shí)器的平均值均應(yīng)達(dá)到必要的精確度;

c)相對(duì)于注水時(shí)間，換向器所需的換向時(shí)間要短;當(dāng)換向器剛好通過(guò)水力中心時(shí)計(jì)時(shí)器正好啟動(dòng)

和停止;

f)在動(dòng)態(tài)稱重法的情況下，動(dòng)態(tài)現(xiàn)象的影響要足夠小。

3裝置

3.1換向器

換向器是一種用以引導(dǎo)液流交替地沿著正常通道流動(dòng)或流向稱重容器的可動(dòng)裝置。它可以由導(dǎo)管

或可動(dòng)的導(dǎo)流槽組成，或者更好的是由一塊圍繞水平或垂直軸旋轉(zhuǎn)的導(dǎo)流板組成(見(jiàn)圖2)0

GB/T17612-1998

恒液位高位容器

圖IA用稱重法校驗(yàn)的裝置圖

(靜態(tài)方法，采用恒液位高位容器供水)

恒掖位高位容器

圖IB用稱重法測(cè)量流量的裝置圖

(用于水力機(jī)械的試驗(yàn)，靜態(tài)方法，采用恒液位高位容器供水)

Ga/T17612-1998

流t控制閣

圖1C用稱重法校驗(yàn)的裝置圖

(靜態(tài)方法，泵直接供水)

恒液位高位容器

圖1D用稱重法校驗(yàn)的裝置圖

(動(dòng)態(tài)方法，采用恒液位高位容器供水)

Gs/T17612-1998

硫體進(jìn)人

6-

噴嘴

陌板

口

出

體

流

、、、勺

圖2換向器結(jié)構(gòu)舉例

換向器動(dòng)作應(yīng)足夠快(例如小于。.15)，以減少在測(cè)量注水時(shí)間中引人較大誤差的可能性。這由快

速的換向器穿過(guò)由噴嘴狹縫所產(chǎn)生的薄的液流束來(lái)完成。通常該液流束的長(zhǎng)度為換向器行程方向?qū)挾?/p>

的15到50倍。通過(guò)噴嘴狹縫的壓力損失不應(yīng)超過(guò)20kPa以避免液體飛濺、夾雜空氣’)，以及避免液體

越過(guò)換向器和在稱重容器內(nèi)擾動(dòng)。換向器可由各種電器或機(jī)械裝置驅(qū)動(dòng)，例如用彈簧或扭力桿，或者用

電動(dòng)或氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)來(lái)驅(qū)動(dòng)。在測(cè)量程序的任何階段，換向器不應(yīng)影響回路中的流動(dòng)。

對(duì)能夠引起過(guò)大應(yīng)力的大流量，可使用換向性能均衡且速度慢(例如1-2s)的換向器，但其動(dòng)作的

規(guī)律要恒定，以及以換向器行程為函數(shù)的流量分布變化最好是線性的，且在任何情況下是已知的和能夠

驗(yàn)證的。

應(yīng)該仔細(xì)設(shè)計(jì)裝置和換向器的機(jī)械部分，而且在使用中要經(jīng)常檢查換向器是否發(fā)生液體泄漏或飛

濺到外面，或從一個(gè)換向器通道泄漏或飛濺到另一邊。

除了薄的平直流流之外，在換向器通道中也允許其他形狀的液流。如需要對(duì)換向時(shí)間進(jìn)行修正，可

使用附錄A(標(biāo)準(zhǔn)的附錄)的說(shuō)明。

3.2時(shí)間測(cè)量裝置

液體流入稱重容器的時(shí)間通常用內(nèi)部帶有一個(gè)精確的時(shí)間參比標(biāo)準(zhǔn)例如石英晶體的電子計(jì)數(shù)器來(lái)

測(cè)量。因而，換向周期能被讀出0.01s的分辨力或更好些。只要時(shí)間顯示的分辨力足夠高，并且周期性

地與國(guó)家時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)例如某些無(wú)線電臺(tái)所發(fā)射的頻率信號(hào)進(jìn)行校對(duì)，則由計(jì)時(shí)裝置引起的誤差可以忽略

不計(jì)。

計(jì)時(shí)器應(yīng)由換向器本身的運(yùn)動(dòng)通過(guò)固定在換向器上的開(kāi)關(guān)(例如光學(xué)或磁的開(kāi)關(guān))來(lái)驅(qū)動(dòng)。嚴(yán)格地

講，時(shí)間的測(cè)量應(yīng)該在圖3中陰影區(qū)相等的瞬時(shí)開(kāi)始(或終止)。圖3表示流量隨時(shí)間的變化。然而實(shí)際

上通常可以認(rèn)為該點(diǎn)相當(dāng)于液體噴流束換向器行程的中點(diǎn)位置。只要換向器穿過(guò)水流經(jīng)歷的時(shí)間與換

向到稱重容器的周期相比可以忽略不計(jì)，則該誤差就可忽略不計(jì)。

1)在噴嘴狹縫的某些設(shè)計(jì)中，或許需要允許空氣進(jìn)入液體噴流束中的特殊通道，以保證試驗(yàn)回路中有穩(wěn)定的流動(dòng)。

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訓(xùn)璐名*鉚側(cè)禪吠淚喇

圖3換向器操作規(guī)律

如果換向器的動(dòng)作規(guī)律在兩個(gè)方向上是相同的(見(jiàn)圖4)，則可在換向器每個(gè)方向動(dòng)作的瞬間啟動(dòng)

或停止計(jì)時(shí)器。這是指流量和時(shí)間的規(guī)律是線性的特殊情況。

然而如果在注水時(shí)間測(cè)量中由于換向器的操作使計(jì)時(shí)器的啟停所引起的誤差不能忽略不計(jì)時(shí)，應(yīng)

按照附錄A(標(biāo)準(zhǔn)的附錄)中的說(shuō)明進(jìn)行修正。

喇形9鵝卻間訴義翻

圖4操作規(guī)律在兩個(gè)方向上相同的換向器的時(shí)間測(cè)量

3.3稱重容器

在每次測(cè)量期間液體所流人的容器應(yīng)具有足夠大的容量，以使時(shí)間的測(cè)量誤差可忽略不計(jì)?？紤]

3.1和3.2的說(shuō)明，最大預(yù)期流量的注水時(shí)間應(yīng)至少為30s。但是只要根據(jù)附錄A(標(biāo)準(zhǔn)的附錄)所敘述

的程序，若能用實(shí)驗(yàn)方法確定能達(dá)到所需的精確度，則注水時(shí)間可以減小。

容器可以是任何形狀的，但最基本的是必須完全防漏，并務(wù)必防止液體外溢?？梢岳脙?nèi)壁或阻尼

板來(lái)減小液體在容器內(nèi)的振蕩和改善結(jié)構(gòu)的牢固性。

容器可以懸掛在衡器上或可以構(gòu)成衡器的秤架或被放在秤架的某一位置。為防止突然的超負(fù)荷而

損傷稱重裝置，有必要在注水時(shí)將容器鎖定在秤盤上。

容器可以用下列不同方法放水:

—在底部裝一只閘閥，其滲漏應(yīng)該能檢查的(自然流出、透明的軟管或檢漏回路);

—或采用一只配有有效的和能檢驗(yàn)虹吸中斷的虹吸管;

—或裝有一只自動(dòng)泵或潛水泵。

排水速率應(yīng)充分高以能在短時(shí)間內(nèi)周而復(fù)始地進(jìn)行試驗(yàn)。

在所有情況下應(yīng)仔細(xì)檢查不要有能傳遞稱重容器與裝置固定部分之間應(yīng)力的管子和電線連接。因

此，必不可少的連接物應(yīng)該是極其柔軟的，而且其柔軟性在校準(zhǔn)衡器時(shí)要通過(guò)確認(rèn)

3.4衡器

可以采用任何形式的衡器，例如機(jī)械秤和帶應(yīng)變式負(fù)荷傳感器的衡器，只要它們提供所需的靈敏

度、精確度和可靠性。作為法制計(jì)量用稱重法測(cè)量流量時(shí)，遵照0工MLNo.3和No.28號(hào)建議使用衡器

7

GB/T17612-1998

是合適的。

衡器安裝在試驗(yàn)室后，應(yīng)該用標(biāo)準(zhǔn)祛碼在整個(gè)測(cè)量范圍內(nèi)對(duì)衡器進(jìn)行校準(zhǔn)，此時(shí)應(yīng)遵循OIML

No.1,No.2,No.20和No.33建議。

衡器應(yīng)定期地進(jìn)行維護(hù)和周期地進(jìn)行校準(zhǔn)。如果所使用祛碼的數(shù)目或規(guī)格不足以覆蓋整個(gè)測(cè)量范

圍，可用液體替代硅碼的方法分步進(jìn)行校驗(yàn)，并用標(biāo)準(zhǔn)琺碼精確地檢驗(yàn)其間隔范圍。應(yīng)該指出，鑒于用祛

碼校準(zhǔn)衡器和用衡器稱一個(gè)相同質(zhì)量的液體時(shí)兩者的浮力存在差異，因此需要對(duì)衡器的讀數(shù)進(jìn)行修正

(見(jiàn)5.1的計(jì)算)。

3.5輔助測(cè)量

為了從質(zhì)量流量求得體積流量，必須知道在稱重期間的液體密度，其精確度要達(dá)到一定的要求。

如果被測(cè)量的液體非常潔凈，則可以通過(guò)測(cè)量其溫度并從物理性質(zhì)表中查得其密度巨見(jiàn)附錄B(標(biāo)

準(zhǔn)的附錄)水的密度表〕可用簡(jiǎn)單的水銀玻璃溫度計(jì)或更好的儀表如電阻溫度計(jì)或熱電偶來(lái)測(cè)量溫度，

溫度計(jì)最好放在需要測(cè)量體積流量的回路中。對(duì)于水來(lái)說(shuō)，考慮到在環(huán)境溫度下其密度隨溫度的變化較

小，有。.5℃的精確度足以保證密度的估計(jì)誤差低于10-^.

如果對(duì)液體的純度有懷疑，則必須實(shí)測(cè)密度。為此可收集一定量的樣品，或者采用量筒放在分析天

平上稱重的直接法測(cè)量密度，或者采用間接法，例如測(cè)量作用在校準(zhǔn)過(guò)的浮球(比重秤)上的流體靜推

力。不管用什么方法測(cè)量密度，都必須測(cè)量液體溫度，在很多情況下，可以假定密度隨溫度的相對(duì)變化與

純凈液體相同。

4程序

4.飛靜態(tài)稱重法

為了消除剩余液體留在容器底部或依附在壁上的影響，應(yīng)有足夠量的液體首先注人容器(或者在上

一次測(cè)量之后排水的最終時(shí)剩留下來(lái))以達(dá)到衡器動(dòng)作的臨界值。在換向器把液體引人貯水池和流量趨

向穩(wěn)定時(shí)記錄該初始質(zhì)量mo。當(dāng)流量達(dá)到穩(wěn)定后，操作換向器，使液體注人稱重容器，而換向器的動(dòng)作

自動(dòng)地啟動(dòng)計(jì)時(shí)器。當(dāng)收集到適當(dāng)?shù)囊后w后，操作換向器向相反方向動(dòng)作使液體回到貯水池內(nèi)，并自動(dòng)

停止計(jì)時(shí)器，因而確定了注水時(shí)間t。當(dāng)容器內(nèi)液體的振蕩平息后，記錄稱重容器的最終質(zhì)量、。然后使

容器排水。

4.2動(dòng)態(tài)稱重法

達(dá)到穩(wěn)定的流量后，關(guān)閉稱重容器放水閥。此時(shí)容器內(nèi)的液體質(zhì)量增加，當(dāng)克服秤桿一端配重質(zhì)量

M,所產(chǎn)生的阻力時(shí)，秤桿抬起并啟動(dòng)計(jì)時(shí)器，然后把一個(gè)附加質(zhì)量△m加到秤桿的祛碼盤上，壓下秤

桿。當(dāng)秤桿再次抬起時(shí)，其停止計(jì)時(shí)器并記錄注水時(shí)間t。質(zhì)量△m被用來(lái)作為下一步流量計(jì)算中的

(m,一mo).

還可以用其他的測(cè)量方法，例如衡器自動(dòng)顯示出讀數(shù)。

4.3一般規(guī)定

如果要對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行隨機(jī)不確定度的分析，則建議對(duì)一系列流量測(cè)量中的每一個(gè)流量值，至少測(cè)

量?jī)纱巍?/p>

所測(cè)的各種量可以由操作人員人工記錄，或者由一臺(tái)自動(dòng)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)進(jìn)行傳輸，以數(shù)字形式記錄

在打印機(jī)上，或者直接送人計(jì)算機(jī)

流t的計(jì)算

5.1質(zhì)量流量的計(jì)算

在注水期間內(nèi)的平均質(zhì)量流量是用注水時(shí)間除注人液體實(shí)際質(zhì)量而求得的:

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t

1一A

P

一一

m一t

一-

陰

q

如需要考慮換向器的計(jì)時(shí)誤差或動(dòng)態(tài)稱重的計(jì)時(shí)誤差，則按照附錄A(標(biāo)準(zhǔn)的附錄)所敘述的程序

之一對(duì)t進(jìn)行修正。該方程的最后一項(xiàng)是考慮到大氣壓作用在給定質(zhì)量液體上的浮力和作用在呈磚碼

形式的等效質(zhì)量(例如校準(zhǔn)衡器時(shí)所用的鑄鐵琺碼)上的浮力這兩者之差所引人的修正項(xiàng)。

考慮到這些量相對(duì)的數(shù)量級(jí)，該方程式可以改寫(xiě)成下式，以得到令人滿意的近似值:

、，一m,-ma(1t+。，

式中:

:一。(粵一李)

ppa

如果液體是水，由下列平均近似值來(lái)計(jì)算修正系數(shù)是足夠的:

p=1000kg/m'

A=1.21kg/m'(在20"C,10'Pa時(shí))

p,=8000kg/m'(根據(jù)OIMLNo.33建議的約定平均值)

￡“1.06X10-

。二一1.00106竺'專ma

5.2體積流量的計(jì)算

體積流量是根據(jù)5.1計(jì)算所得的質(zhì)量流量和從標(biāo)準(zhǔn)對(duì)照表上讀得的在操作溫度下液體的密度來(lái)計(jì)

算的。附錄B(標(biāo)準(zhǔn)的附錄)列出了在環(huán)境溫度范圍內(nèi)水的密度的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)照表(在特殊情況下也許有必要

直接測(cè)量出密度)。

ra,ptmo(1+‘，

--

嘰-p

一一

V

q

6流fm}Jf總不確定度的計(jì)算

流量測(cè)量不確定度應(yīng)根據(jù)ISO5168進(jìn)行計(jì)算。為了方便起見(jiàn)，下面給出的主要步驟適用于稱重法

測(cè)量流量的場(chǎng)合。

6.1結(jié)果的表示形式

最好應(yīng)分別求取附錄C(標(biāo)準(zhǔn)的附錄)的方程式(C3)中由于誤差的隨機(jī)分量和系統(tǒng)分量所引起的不

確定度。在流量測(cè)量中，由這兩個(gè)誤差源所引起的不確定度可分別用((eR)s。和e5表示其絕對(duì)項(xiàng)，用(ER)95

和Es表示其百分項(xiàng)，于是流量測(cè)量可用下列形式之一表示:

a)流量=q

(eR),,=士為,oes=士8qz

根據(jù)ISO5168計(jì)算不確定度。

b)流量-q

(ER)s=士匆z0o;Es=士匆。%

根據(jù)ISO5168計(jì)算不確定度。

另外一種方法盡管不太令人滿意，但仍可選用。該方法是把由隨機(jī)和系統(tǒng)誤差所引起的不確定度組

合起來(lái)的平方和方根法。然而在這種情況下還是有必要求出方程式(C3)中隨機(jī)分量，因?yàn)?(eR),?；?/p>

(ER)s的值是必須給出的。在這種情況下，流量測(cè)量可用下列形式之一表示。

C)流量_-_q士8q

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(eR)ss二士匆1

根據(jù)ISO5168計(jì)算不確定度。

d)流量=q(1士10-8q)

(ER)s:二士Eqa%

根據(jù)ISO5168計(jì)算不確定度。

6.2誤差源

下面僅考慮系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差兩個(gè)主要誤差源，所提到的誤差數(shù)值將用例題給出。

這里分別考慮了系統(tǒng)誤差源和隨機(jī)誤差源，但應(yīng)該指出所考慮的僅是單獨(dú)一次的流量測(cè)定。亦應(yīng)指

出，測(cè)量的目的被認(rèn)為是測(cè)定整個(gè)換向期間的平均流量。因此，只要流量不穩(wěn)定的影響不至于影響換向

器系統(tǒng)的操作，則可以不考慮。

6.2.1系統(tǒng)誤差

6.2.1.1由衡器所產(chǎn)生的誤差

可能發(fā)生與使用衡器有關(guān)的系統(tǒng)誤差，例如就桿秤而論可能由下列情況引起系統(tǒng)誤差:

a)桿秤上刀口的位置;

b):值的估計(jì)

桿秤上每一刀口位置都會(huì)產(chǎn)生一定量的誤差，理論上該誤差應(yīng)小于衡器的分辨力。但在很多情況下

達(dá)不到這一要求，從而在校準(zhǔn)衡器時(shí)會(huì)產(chǎn)生如圖5所示的誤差分布

x一乙一

L

歲扭于汁群

””的“5"'1

二_X__rlXxp

尾，，一~x-_J_

八xX

少感x一“

丫}

擬叫翻洲沸仲側(cè)像

衡器上質(zhì)t值

圖5校準(zhǔn)衡器的誤差分布圖例

在一般情況下，通過(guò)每一個(gè)點(diǎn)的最佳擬合曲線可用一個(gè)多項(xiàng)式來(lái)表示:

8m=a0+a,m+azm'+?+a"m"

建議，處理數(shù)據(jù)時(shí)應(yīng)選擇階數(shù)最低的多項(xiàng)式。

于是測(cè)定稱重容器內(nèi)質(zhì)量的系統(tǒng)誤差由下式得出:

S(,2km)=Sm:一Sn1

因此，為了估計(jì)該系統(tǒng)誤差值，就需要使用圖5所給出的校準(zhǔn)曲線。但是，即使用合適的值修正了質(zhì)

量差之后，仍有一個(gè)殘余的不確定度((es)c進(jìn)人流量測(cè)量中，其值等于在確定S(Am)時(shí)的不確定度。這就

是確定通過(guò)各個(gè)被校點(diǎn)的最佳曲線的不確定度。

(EOn的最大允許值應(yīng)是衡器指示質(zhì)量的士。.05%。因此在確定8(Am)時(shí)為了滿足這一給定的不

確定度絕對(duì)值，就有必要規(guī)定出在換向期間注人水質(zhì)量的最低限度，以保證由這系統(tǒng)誤差所引人的不確

定度始終不超過(guò)士。05%}

浮力。的修正值是由已知的PIP，和P。來(lái)確定的。使用這些值，尤其是如果取5.1中推薦的標(biāo)準(zhǔn)值，

就會(huì)引人一個(gè)系統(tǒng)誤差，但所涉及的這些量的數(shù)值對(duì)流量測(cè)量的影響小于0.0l%，因此這一誤差可以

10

Gs/T17612--1998

忽略不計(jì)。

6.2.1.2由計(jì)時(shí)裝置所引起的誤差

計(jì)時(shí)裝置的標(biāo)定誤差，將會(huì)導(dǎo)致?lián)Q向時(shí)時(shí)間測(cè)量的系統(tǒng)誤差，但若采用現(xiàn)代設(shè)備，這誤差可忽略不

計(jì)(小于1ms)

計(jì)時(shí)裝置有一個(gè)合適的分辨力是重要的。具有數(shù)字顯示的儀器其讀數(shù)誤差由最后一位數(shù)決定，而誤

差的正負(fù)符號(hào)取決于數(shù)字的進(jìn)位是在相應(yīng)時(shí)間間隔的結(jié)束時(shí)還是在開(kāi)始時(shí)要舍棄這個(gè)誤差，所使用的

任何計(jì)時(shí)裝置的分辨力應(yīng)規(guī)定為小于換向周期的。.01yo.

6.2.1.3由換向器系統(tǒng)所引起的誤差

只要按照附錄A(標(biāo)準(zhǔn)的附錄)所敘述的方法來(lái)修正計(jì)時(shí)誤差，或者調(diào)整計(jì)時(shí)裝置的觸發(fā)器使計(jì)時(shí)

誤差為零，則由這個(gè)誤差源所引人的流量測(cè)量的不確定度將等于側(cè)量計(jì)時(shí)誤差的不確定度。

這個(gè)不確定度(es)?？蛇\(yùn)用附錄C(標(biāo)準(zhǔn)的附錄)方程式((C3)概括的一般原理，根據(jù)附錄A(標(biāo)準(zhǔn)的

附錄)中A1的方程式來(lái)計(jì)算;或者使用替代方法2，根據(jù)附錄A(標(biāo)準(zhǔn)的附錄)圖A1.直線斜率的不確

定度來(lái)計(jì)算。

這個(gè)(Es)。值必須小于0..05%o

6.2.1.4由密度測(cè)量引起的誤差

在必須計(jì)算體積流量時(shí)，將產(chǎn)生一個(gè)與液體密度所取值有關(guān)的系統(tǒng)誤差。其誤差由以下兩方面引

起:

a)裝置中液體的溫度測(cè)量;

b)使用密度測(cè)量裝置或密度對(duì)照表。

正如在3.5中指出的，水在環(huán)境溫度下的密度測(cè)量誤差是不太大的，只要溫度測(cè)量的精確度在

士。.5c以內(nèi)。這個(gè)精確度用簡(jiǎn)單的溫度計(jì)就能達(dá)到，但重要的是要保證流人稱重容器中的液體處于恒

定的溫度，這樣從整體來(lái)看，靠近溫度計(jì)的液體溫度就反映了容器中液體的溫度。

使用密度對(duì)照表時(shí)，引人的誤差是不太大的。如果直接測(cè)量液體的密度，則必須對(duì)所用的方法進(jìn)行

評(píng)估，以確定其結(jié)果的不確定度((es)a,然后用該(。，)d的值來(lái)計(jì)算體積流量的不確定度。

在測(cè)出體積流量并通過(guò)直接測(cè)量方法獲得液體密度的場(chǎng)合，所用的方法應(yīng)能保證(Es)a值小于

0.05%。

6.2.2隨機(jī)誤差

6.2.2.1由衡器引起的誤差

應(yīng)該用如圖5所示的圖形來(lái)計(jì)算最佳擬合曲線周圍各點(diǎn)分布的標(biāo)準(zhǔn)偏差，并用學(xué)生氏a表[見(jiàn)附錄

D(標(biāo)準(zhǔn)的附錄)]來(lái)確定該分布的95%的置信限。這個(gè)置信限的值應(yīng)乘上丫廳(因?yàn)樵谝淮螕Q向期間所

收集的液體質(zhì)量是通過(guò)二次稱重之差求得的)，其結(jié)果(eR)b就是由衡器的隨機(jī)誤差所引起的不確定度。

這個(gè)由衡器隨機(jī)誤差所引起的不確定度(ER)。應(yīng)不超過(guò)士。.1%;應(yīng)根據(jù)這個(gè)指標(biāo)來(lái)選擇被稱的最

小液體質(zhì)量

6.2.2.2由換向器系統(tǒng)引起的誤差

換向持續(xù)時(shí)間的重復(fù)性取決于觸發(fā)計(jì)時(shí)裝置的換向器運(yùn)動(dòng)的重復(fù)性和觸發(fā)位置的設(shè)定精確度。對(duì)

于任何給定的裝置，可用實(shí)驗(yàn)方法來(lái)確定這個(gè)重復(fù)性，辦法是先將流量設(shè)定在一個(gè)穩(wěn)定值，然后進(jìn)行一

系列試驗(yàn)，例如對(duì)同一個(gè)固定的換向周期進(jìn)行十次換向以得出一連串的十個(gè)流量評(píng)定值。

對(duì)若干不同換向周期重復(fù)進(jìn)行這樣的試驗(yàn)，并根據(jù)每組測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)偏差、，即可評(píng)定出95%的置信

限，即士assn「見(jiàn)附錄D(標(biāo)準(zhǔn)的附錄)〕。這樣對(duì)于一個(gè)設(shè)計(jì)完好的換向器系統(tǒng)就能畫(huà)出如圖6所示的圖

形。應(yīng)該指出，在每組流量測(cè)量期間流量要保持穩(wěn)定，或者最好在回路中用一臺(tái)參比流量計(jì)使流量規(guī)范

化。超過(guò)某一最小換向周期，則95%的置信限將相對(duì)恒定，而這樣所得的值，應(yīng)被用來(lái)作為在換向器系

統(tǒng)中由于隨機(jī)影響所造成的流量N9量方面的不確定度(ER)pa

應(yīng)該指出(ER)。包括了由衡器標(biāo)尺讀數(shù)所引起的分散性。

cs/T17612-1998

對(duì)系統(tǒng)整個(gè)范圍內(nèi)各點(diǎn)流量的(ER)。進(jìn)行估計(jì)是重要的，因?yàn)槠渲凳桥c流量有關(guān)的。

由換向器系統(tǒng)的隨機(jī)誤差所造成的不確定度(ER)。應(yīng)不超過(guò)士0.1。要獲得這樣的界限值就要求

使用某一最小換向周期，對(duì)某一個(gè)給定裝置來(lái)說(shuō)最小換向周期必須通過(guò)知道各個(gè)不確定度的絕對(duì)值來(lái)

確定。

t信限

士teas

換向持續(xù)時(shí)間

、一吠一又

廠/‘’

圖6用于估計(jì)換向器系統(tǒng)的(E.),典型曲線圖

6.3流量測(cè)量不確定度的計(jì)算

6.3.1概述

流量測(cè)量的不確定度是通過(guò)綜合6.2中所述的誤差源所引起的不確定度而獲得的。雖然“系統(tǒng)的”

誤差與“隨機(jī)的”誤差不同，但每個(gè)系統(tǒng)分量可能值的概率分布基本上是高斯性質(zhì)的，因此根據(jù)ISO

5168，所有不確定度的合成可以采用平方和的方根法。

盡管應(yīng)該考慮所有的不確定度，但如果按本標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)量，則只須考慮6.2分析中所述的那些不確

定度，因?yàn)槠渌`差源對(duì)總不確定度的影響是微不足道的。

因此，測(cè)量體積流量時(shí)其相對(duì)系統(tǒng)不確定度可按下式計(jì)算:

Es二士100

(e0bm2+

[單12+「黔11+「(es),I,+I(eg),,2}

“J‘尸日卜1，‘」L‘J

不確定度(e5).和(es)。通?？珊雎?。

置信水平為95%時(shí)的相對(duì)隨機(jī)不確定度按下式計(jì)算

(ER)11=士100

(e(e)bm“+「(

eR)pI’十「(eR)dl2%

巨‘J‘NJ

不確定度(‘R)d通?？珊雎?。

6.3.2計(jì)算例題

這里所舉的例題為:在測(cè)量周期為40.00s內(nèi)，桿秤顯示所收集的水的質(zhì)量為20000kg，此處要求

測(cè)量水的體積流量。用玻璃水銀溫度計(jì)測(cè)量稱重容器內(nèi)水的溫度和用比重瓶測(cè)量水的樣品而獲得的密

度值為1000.34kg/m',

本例題僅考慮了6.2中所例舉的誤差源，并采用在高精確度流量測(cè)量裝置中這些誤差源的典型不

確定度值。然而必須強(qiáng)調(diào)，在無(wú)論什么情況下，不確定度必須分別進(jìn)行計(jì)算，因?yàn)榭赡艽嬖谄渌`差源，

并且相應(yīng)于任何給定誤差源的不確定度值有可能變化。

6.3.2.1系統(tǒng)誤差

這里假定已經(jīng)完成了附錄C(標(biāo)準(zhǔn)的附錄)所概述的程序，目的是為了得到下面要使用的系統(tǒng)不確

定度的數(shù)值。

本例中，由衡器所造成的系統(tǒng)不確定度起因于刀口位置和浮力修正，分別用((es)、和((e,)。表示的這

兩個(gè)分量的典型值為士。.05%和士。.005%o，在本特例中相當(dāng)于士10kg和士1kg,

由計(jì)時(shí)裝置引起的系統(tǒng)不確定度((es)，的典型值小于。.001s。本例就使用這個(gè)值。

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GB/T17612-1998

由換向器系統(tǒng)引起的系統(tǒng)不確定度((es)。的典型值為士。.025s.

密度測(cè)量方面的系統(tǒng)不確定(es)a的典型值為士。.01%，本例中相當(dāng)于士。.1kg/m',

6.3-2.2隨機(jī)誤差

如圖5所示曲線的置信限，其典型值為士。.05%，因而兩次稱重差異產(chǎn)生的隨機(jī)不確定度((e.)b為

士。.07%。由衡器引起的隨機(jī)不確定度在本例中相當(dāng)于士14kg的不確定度

由換向器系統(tǒng)引起的隨機(jī)不確定度(eR)p的典型值為士0.015，由評(píng)估密度引起的隨機(jī)不確定度

(eR)d的典型值為士。.0l%，這里相當(dāng)于士0.1kg/m',

6.3-2.3流量測(cè)量不確定度的計(jì)算

流量測(cè)量的百分率系統(tǒng)不確定度Es如下式所示:

:5一、looV[(em),]'+[黔+[(e),[zt+

因此

:5一士100丫[201000T+[20000」z+[0.0001]+

[(e,),]t2+〔贊%

[0_.025]'_}o+1了0.111000.342%

二士100./0.654X10-'%

二士0.08%

流量測(cè)量的百分率隨機(jī)不確定度(ER)9s如下式所示:

(ER)s5=士100、/廠(eR)b,R+I(eR)PIz+「(eR)dl'o0

因此，

(ER)11=士100

=士100"/0.562X10-'%

=士0.075%

于是流量測(cè)量結(jié)果可以表示為:

流量一‘·00106m匕pt竺一?！?00‘m'/s

(ER)ss=士0.075Yo

Es=士0.08%

上述就是按照ISO5168計(jì)算的不確定度。

應(yīng)該指出前面對(duì)某些不確定度已作了說(shuō)明是可以忽略的，但這里為了說(shuō)明計(jì)算方法仍包括了這些

不確定度。

GB/T17612-1998

附錄A

(標(biāo)準(zhǔn)的附錄)

關(guān)于注水時(shí)間測(cè)t的修正

經(jīng)驗(yàn)表明，對(duì)一個(gè)設(shè)計(jì)完好的系統(tǒng)，相對(duì)于換向器一個(gè)啟停周期，由于計(jì)時(shí)器的通斷所引起的誤差

可以在。-25ms之間。該誤差與流量、換向器頂部在每個(gè)方向上橫向越過(guò)液流的速度，以及從噴嘴狹縫

排出液流的計(jì)時(shí)啟動(dòng)器的正確位置有關(guān)。這個(gè)誤差不可忽略，而應(yīng)該用下列條款中所述程序的實(shí)驗(yàn)方法

來(lái)估計(jì)

A1靜態(tài)稱重法

Al.1方法1

當(dāng)流量控制閥處于某一位置的流量已穩(wěn)定時(shí)，就可進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)以測(cè)定流量。然后在不重調(diào)計(jì)時(shí)器

或標(biāo)尺的情況下，用一系列短暫流或短時(shí)脈沖流(可以多到25個(gè)短時(shí)脈沖流)切人稱重容器中，根據(jù)累

計(jì)質(zhì)量和累計(jì)時(shí)間確定出流量。為完成這個(gè)運(yùn)行試驗(yàn)，再在穩(wěn)定流動(dòng)情況下，進(jìn)行第二次標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)的流

量測(cè)定，求出兩次標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定的平均值。然后把所得結(jié)果與累計(jì)的流量測(cè)定值相比較。

若n次短時(shí)脈沖流所累計(jì)的質(zhì)量近似等于標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)行試驗(yàn)所累計(jì)的質(zhì)量，則對(duì)于一個(gè)換向周期來(lái)說(shuō)

由于計(jì)時(shí)器控制所造成的平均計(jì)時(shí)誤差A(yù)t，可近似地用下式表示:

藝0m,/藝t,

(m，一.01t

一1

沐

q︸J7.

△‘一trn-1L

式中:(m,-mo)/t—由標(biāo)準(zhǔn)程序所測(cè)定的流量;

藝Om,f藝:一由二次短時(shí)流的累計(jì)質(zhì)量和累計(jì)時(shí)間所測(cè)定的流量;

4和丫—分別表示在標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)行期間和在n次短時(shí)脈沖流期間通過(guò)裝在流量回路中的流量

計(jì)測(cè)得的流量。修正項(xiàng)4/9'是考慮到兩種測(cè)量方法之間可能存在的流量變化。

在較寬的流量范圍內(nèi)重復(fù)上述程序后，對(duì)任何進(jìn)一步的測(cè)量，就有可能利用土述所確定的At來(lái)修

正所測(cè)得的注水時(shí)間。

A1.2方法2

也可用下述調(diào)整換向計(jì)時(shí)啟動(dòng)器的另一種方法。

首先，在裝有一臺(tái)高品質(zhì)流量計(jì)的水力回路中，通過(guò)調(diào)節(jié)流量控制閥把流量設(shè)定在接近系統(tǒng)的最大

流量，并在該流量下運(yùn)行若干個(gè)小時(shí)，在此期間，采用不同的換向時(shí)間接連進(jìn)行多次的流量測(cè)量。建議各

個(gè)換向時(shí)間取:“標(biāo)準(zhǔn)”時(shí)間和“標(biāo)準(zhǔn)”時(shí)間的20%,10%和5%。以“標(biāo)準(zhǔn)”時(shí)間的5%試驗(yàn)時(shí)，試驗(yàn)次數(shù)取

最大值;而以“標(biāo)準(zhǔn)”時(shí)間試驗(yàn)時(shí)，則試驗(yàn)次數(shù)取最小值每次試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)盡可能精確地讀取流量計(jì)上的平

均讀數(shù)。

所得的結(jié)果應(yīng)符合下列方程，式中△t是換向器系統(tǒng)的計(jì)時(shí)誤差

“(寸

(4，一4)一(9.，一4,.)

9}

1-氣

式中:‘—特定“短暫”試驗(yàn)的換向時(shí)間;

‘—以“標(biāo)準(zhǔn)”時(shí)間試驗(yàn)的換向時(shí)間，該試驗(yàn)應(yīng)安排在試驗(yàn)程序中最接近于白天的時(shí)間;

9j—按特定換向時(shí)間‘計(jì)算所得的流量;

9}—按“標(biāo)準(zhǔn)”換向時(shí)間計(jì)算所得的流量;

，4+—在時(shí)間‘期間流量計(jì)的平均讀數(shù);

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Ga/T17612-1998

8.—在時(shí)間氣期間流量計(jì)的平均讀數(shù)

應(yīng)畫(huà)出從方程式右邊所得值對(duì)應(yīng)(1-1)tq,t'的關(guān)系”線，如圖A，所示·各個(gè)點(diǎn)應(yīng)連成一根通過(guò)原點(diǎn)

的直線，其斜率就等于△t

平均線斜率-W

x

x

x

姿

x于

x

X對(duì)拭

，知。

叫閻引叼刊川川洲日洲

奇一炭

圖A1A1.2中所述換向計(jì)時(shí)啟動(dòng)器試驗(yàn)結(jié)果的標(biāo)繪圖

如果所得的tit值較大，則應(yīng)通過(guò)調(diào)整換向計(jì)時(shí)啟動(dòng)器把誤差減到如重復(fù)試驗(yàn)所示的最小值。

以幾個(gè)較小流量重復(fù)該程序，以檢查所獲得的at值是否與流量的關(guān)系很大。如果所獲得的Al變化

較大，則須改進(jìn)換向器的動(dòng)作或在換向時(shí)間內(nèi)引人一個(gè)可變的修正時(shí)間△t,

A2動(dòng)態(tài)稱重法

本程序涉及剛好在計(jì)時(shí)器啟動(dòng)和停止動(dòng)作之前的衡器秤桿的動(dòng)作。

在動(dòng)態(tài)稱重周期中發(fā)生四個(gè)重要的動(dòng)態(tài)現(xiàn)象，即是:

-一在最初與最終的稱重點(diǎn)之間注人液體沖擊力的變化;

—由于容器中液位升高所形成的注水液柱，使容器收集到額外的液體量;

一一容器中液體波動(dòng)所引起的力;

一一衡器和稱重容器內(nèi)液體的慣性變化，其結(jié)果是使平衡秤桿加速到計(jì)時(shí)器啟動(dòng)點(diǎn)所需的時(shí)間發(fā)

生變化

總的說(shuō)來(lái)，沖擊力的減小值與被收集液體的附加重量大小相等而方向相反，因此這兩個(gè)影響相互抵

消

稱重容器內(nèi)液體振蕩可能對(duì)這種方法的精確度產(chǎn)生嚴(yán)重影響。在3.3中所述的幾種方法能夠減小

但不能完全消除這種不希望的現(xiàn)象，在較大流量時(shí)這種現(xiàn)象最為明顯

如果對(duì)被測(cè)量時(shí)間中的誤差△t沒(méi)有作說(shuō)明，則在最初與最終稱重點(diǎn)之間的慣性變化可能對(duì)指示流

量的影響大到0.5%，則這個(gè)誤差近似為‘、:

Or一「6L",t「DmI刁Y,

t匕x一匕tJ

(M,+gym),.一M.'

△m

式中Lo—長(zhǎng)度為L(zhǎng)的平衡秤桿末端由靜止點(diǎn)到計(jì)時(shí)點(diǎn)偏轉(zhuǎn)一個(gè)a角度所移動(dòng)的距離;

M,—通常指的是稱重容器和容器中的最初液體質(zhì)量。根據(jù)所使用的衡器，M:中還可能包括其

他的質(zhì)量

在這種情況下，經(jīng)修正的液體收集時(shí)間為(t-At)o

1)SHAFER,M.R和RUEGG,F.W.“液體流量計(jì)的標(biāo)定技術(shù)”。Trans,ASME,Vo180,No.7,Oct.1958.

Gs/T17612-1998

在常規(guī)的稱重應(yīng)用中采用限制偏轉(zhuǎn)角度的辦法能減小誤差A(yù)t。除此之外，可通過(guò)把靜態(tài)稱重試驗(yàn)

與使用動(dòng)態(tài)稱重技術(shù)的試驗(yàn)作比較來(lái)確定at，于是可用所得結(jié)果來(lái)驗(yàn)證上述方程式的適用性和估計(jì)其

中的常數(shù)。在較小的動(dòng)態(tài)稱重系統(tǒng)中，實(shí)際上其慣性影響可用替代稱重技術(shù)予以消除。

附錄B

(標(biāo)準(zhǔn)的附錄)

純水的密度

溫度

℃C,/Rkg/m'

0999.84

2999.94

4999.97

6999.94

8

999.85

10

999.70

12

999.50

14

999.24

16

998.94

18

998.60

20

998.20

22

997.77

24

997.30

26996.78

28996.23

30995.65

32995.03

34994.37

附錄C

(標(biāo)準(zhǔn)的附錄)

誤差分析中所用術(shù)語(yǔ)的定義和誤差分析的程序

C1誤差的定義

估計(jì)一個(gè)量的誤差是該量估計(jì)值與真值之間的差。

沒(méi)有一個(gè)物理量的測(cè)量是不包含不確定度的不確定度或者是由系統(tǒng)誤差引起的，或者是由測(cè)量結(jié)

果的隨機(jī)分散性所引起的。系統(tǒng)誤差不可能采用重復(fù)測(cè)量的辦法來(lái)減小，因?yàn)橄到y(tǒng)誤差是由測(cè)量裝置的

特性、安裝和流動(dòng)特性所造成的。而隨機(jī)誤差可以采用反復(fù)測(cè)量的方法予以減小，因?yàn)閚次獨(dú)立測(cè)量平