摘要：各种流量计从研制到使用，必须研究其特性，测试其公称流量性能，并给出测试结果。 采用临界流量文丘里喷嘴作为流量标准，利用比较法原理对流量计进行检定和标定。 音速喷嘴法气体流量标准装置可以对各种气体流量计进行检测和校准，其检定和校准结果可以得到验证。 评估不确定性。

关键词：音速喷管不确定度评估

：从使用到使用都要研究它，测试它的流程，并给出试验。 以流量计进行流量计、声波气体流量计、气体流量计的使用。

关键词：声波；

CLC 分类号：TB9 文件识别代码 A 商品编号

随着西气东输工程的建设，广大东部地区改变了以煤炭为主的能源消费结构。 天然气作为一种环保化石燃料已被**应用。 越来越多的企业开始使用天然气作为主要能源。 随着天然气贸易的扩大，各种气体流量计作为天然气贸易的结算工具被开发出来，其测量精度越来越受到企业的关注。 音速喷嘴气体流量标准装置被大量测量单位**使用。

音速喷嘴工作原理：

根据气体动力学原理，气体通过音速喷嘴时，当喷嘴上下游气流压力比达到一定值时，喷嘴喉部形成临界流动状态，气流达到**速度（音速）。 此时，仅与喷嘴入口处的停滞压力和温度有关，而不受其下游状态变化的影响。

1、建立数学模型：

—流量计示值误差

—流量计累计流量值

——标准装置在相同温度、压力条件下的累计流量值；

式中：——实际工况下通过音速喷嘴的质量流量；

——音速喷嘴喉部横截面积；

——音速流喷嘴的流出系数；

——实际气体的临界流量函数；

——喷嘴前气体的**停滞压力；

——喷嘴前气体的**停滞温度；

—气体常数

2 测量不确定度分析

LLQZ-80气体智能罗茨流量计流量检测数据如下：

测量重复性：

测量重复性引起的不确定度分量采用量程值，**值为0.09%。

3. 标准不确定度分量的评估

喉部横截面积的标准不确定度

考虑到喷嘴的使用情况和标定值是相同的，可以将它们视为常数，因此可以忽略它们的不确定性。

(1)流出系数标准不确定度u(Cd)

流出系数的标准不确定度u（Cd）可根据喷嘴校准证书中给出的流出系数精度0.2%确定。 依据-2008年《临界流量文丘里喷嘴检定规程》，通过6次以上的多次测量即可获得。

95%置信概率下，t分布，测量次数一般为6，自由度为5，因子

,

u(C)=0.2%／2.57=0.0778%。

(2) 停滞压力引入的标准不确定度u(P0)

装置中使用的压力变送器的量程为0.075%，精度为0.075%。当使用压力接近1个大气压（接近满量程）时，并按均匀分布考虑，则有

u(P0)=0.075%／=0.043%。

(3) 停滞温度引入的标准不确定度u(T0)

温度变送器的精度为±0.2Co。 在 20 Co 标准状态下，考虑矩形分布，有

u(T0)=0.2／[*(273.15+20)]=0.039%。

(4) 空气常数引入的标准不确定度u(R)

软件中采用湿空气换算的气体常数公式。 由于换算气体常数的不确定度主要来源于湿度测量，大气相对湿度测量的不确定度一般可达4%，因此空气气体常数（R/M）计算的标准不确定度一般为

u(R)≤0.03%。

(5) 临界流量函数引入的标准不确定度u(C*)

软件中采用查表法确定空气的临界流量函数，仅给出了干燥空气的临界流量函数表，因此必须考虑湿度对临界流量函数的影响。根据实验验证，临界流量函数的标准不确定度（考虑湿度修正后）一般为

u(C*)≤0.002%。 可以忽略不计。

(6) 空气压缩系数标准不确定度u(Zn)

软件根据压力Pn、温度Tn和大气相对湿度计算空气压缩系数Zn，其计算不确定度小于0.05%，即

u(锌)≤0.05%。

(7) 流量计压力测量引入的测量不确定度u(Pn)

由于停滞压力引入了标准不确定性，因此

u(Pn)=0.075%／*=0.043%。

(8) 流量计测量温度引入的不确定度 u(Tn)

由于停滞温度引入了标准不确定度，所以

u(T0)=0.2／[*(273.15+20)]=0.039%。

(9) 计时器引入的标准不确定度u(t)

一般来说，时钟精度比较高，稳定度为10-6。保守估计

u(t)=0.001%。

灵敏度系数

根据不确定性传播定律：

uc2(qv)=C12u2(Cd)+C22u2(P0)+C32u2(T0)+C42u2(Pn)+C52u2(Tn)+C62u2(Zn)+C72u2(R)，其中：

C1 = = A*·C*·

C2 = = A*·Cd··C*·

C3 = = -A*·Cd·C*·

C4 = = - A*·Cd·C*·

C5 = = A*·Cd·C*·

C6 = = A*·Cd·C*·

C7 = = A*·Cd·C*·

其相对不确定性为：

=u´2(Cd)+u´2(P0)+ u´2(T0)+u´2(Pn)+u´2(Tn)+u´2(Zn)+ u´2(R´)

(10) 综合标准不确定度评价

标准不确定度表

不确定度表

(11) 复合标准不确定度

组合标准不确定度

Ucr= [ur2(Cd)+ur2(P0)+1/2ur2(T0)+1/2Ur2(R)+ur2(Zn)+ur2(Pn)+ur2(Tn)+ur2(t)+ ur2(E )]1/2=0.13%

扩展不确定度Ur=0.26%k=2