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活塞式气体流量装置性能试验普洱

安新五金网 2022-08-03 19:37:58

活塞式气体流量装置性能试验

活塞式气体流量装置性能试验 2011年12月09日 来源: 摘要 本文介绍了气体活塞装置的检测过程及不确定分析,给出了与PVTt气体流量装置进行比对的数据。试验数据表明气体活塞装置性能可靠具有流量标准装置所需的功能。用音速喷嘴与PVTt装置进行比对,结果在允差范围内,证明装置的数据是可靠的。一、装置检测 1、缸体横截面积 缸体的内径是气体体积计量的基础,因此它的准确可靠非常重要。经 中国计量科学研究院长度处测量,从缸体上部开始向下50mm,100mm,200mm,400mm,600mm,750mm处进行 相互垂直的2个直径进行测量,数据如下表中的d1',d2'。通过试验确定了油膜厚度为0.021mm,考虑油膜厚度影响,缸体有效直径为d1,d2。由数学推导可知一椭圆的面积为任意两垂直直径确定的圆面积之和的一半。假设缸体有较小的椭圆度,按以上理论进行计算,不同截面的面积值如表1所示。表1 深度(mm)d1'(mm)d2'(mm)d1(mm)d2(mm)A1(mm)A2(mm)A3(mm)150199.970200.050199.928200.00831393.2831418.4131405.852100199.932200.015199.890199.97331381.3531407.4231394.393200199.950199.980199.908199.93831387.0031396.4331391.714300199.967199.963199.925199.92131392.3431391.0931391.715600199.998199.946199.956199.90431402.0831385.7531393.916750199.942200.043199.900200.00131384.4931416.2131400.35由于实际使用的缸体内径为截面2-截面6部分,因此在计算时使用了截面2-截面6面积的平均值。 即A=31394.4mm2。2、光栅 光栅出厂证书给出的指标为:1.5µm/1000mm,光栅分辨率:0.005mm。3、温度计 在计量院进行了温度标准,测量结果为:温度传感器的示值误差不超过:±0.1℃。 4、压力计 在计量院进行了压力计校准,测量结果为:压力计的示值误差不超过:±0.03℃。5、计时器 在计量院进行了晶振检测,在工作温度为0-60℃内,标准不确定度为:10-6。二、不确定度分析1 气体活塞装置体积流量不确定度分析装置不确定度分析如表2所示。表2序列名称标准不确定度类别γ1缸体面积A0.005%A42光栅测长h0.005%B83压力P0.006%B84温度T0.02%B85漏失量0.01%B86重复性0.023%A97时间t0.0001%B8合成标准不确定度uc=0.033% γ=22扩展不确定度U=0.066% (k=2)说明:①缸体横截面积A的A类不确定度ErA按下式计算:(1)式中ErA---不同位置截面积平均值的标准偏差(mm);②长度:光栅的分辨率为0.005mm,标准偏差,若试验时活塞下降的高度为60mm,则标准偏差为0.005%,估计:γ=8。③压力:对体积流量,缸内压力与流量计前的压力差小于20Pa,因此计算时忽略后,引起不确定度u=0.006%,估计:γ=8。④温度:由温度场均匀性试验结果可知:每支温度传感器在试验过程中温度变化均不超过0.05℃,按温度最大变化0.1℃考虑,且由热传导方程式:(2)式中:λ=2.59ⅹ10-2w/(m·k),ρ=1.205kg/m3,Cp=1.005ⅹ103J/(kg·k), (公式) 均为10-3量级,因此,一次试验中温度最大变化不会超过0.1℃。则温度引起的不确定度标准偏差为u=0.02%,估计:γ=8。⑤漏失量:由密封性试验可知装置漏失量为:0.001%/min(0-400mm),0.005%/min(400mm-600mm) ,认为装置在小流量时,活塞下降位置在400mm以下,最长试验时间为10min,此时装置总漏失量为0.01%。在大流量时,装置最长试验时间为2min,此时装置总漏失量也为0.01%。⑥重复性:使用音速喷嘴进行装置重复性试验,试验结果为:音速喷嘴重复性为0.023%。由式(3)式(4)计算装置体积流量的不确定度。(3)

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