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音速噴嘴氣體流量標準裝置的誤差分析2003年10月(2)

通常實測絕對壓力的測量可以采用兩種方法:

第一種方法:差壓變送器+大氣壓力計+A/D,差壓變送器的高壓室直接通大氣,低壓室用于測量滯止容器的壓力,這樣測得的壓力實際上是真空度,要想得到絕對壓力,必須用大氣壓力計測得大氣壓,絕對壓力=大氣壓-真空度。所以采用這種方法的誤差 應包括差壓變送器的誤差 、大氣壓力計的誤差 和A/D數據采集卡的誤差

                        (8)

第二種方法:絕對壓力變送器+A/D,直接用絕對壓力變送器測量滯止容器的絕對壓力。所以采用這種方法的誤差 包括絕對壓力變送器的誤差 和A/D數據采集卡的誤差E

                             (9)

在本裝置中,采用了第二種方法,其中絕對壓力變送器的量程為0~0.12MPa,精度為±0.2%,采用臺灣研華的12位A/D數據采集卡,精度為±0.015%,所以

                   (10)

由式(7)和式(10),可得滯止絕對壓力總的測量誤差為

      (11)

 2.6 滯止絕對溫度T0

同理,在ISO9300中,給出了實測絕對溫度T1與滯止絕對溫度T0的關系[2]

                              (12)

根據文獻[1],可近似表示為

                   (13)

在本裝置中, 我們用實測絕對溫度(圖1中滯止容器的絕對溫度T1)直接代替了噴嘴滯止絕對溫度,由此所帶來的誤差E31可用式(13)計算:

                   (14)

       在本裝置中,溫度變送器的量程為0~100℃,精度為±0.5%,所以溫度變送器帶來的誤差

                    (15)

A/D數據采集卡的誤差 為±0.015%。

所以,滯止絕對溫度總的測量誤差為

 

     =

     =0.135%                                   (16)

事實上,式(1)右邊的各個變量并非是獨立的,例如 的函數,C是d, 的函數,所以直接從這些變量的不確定度并不能嚴格地精確計算 的不確定度。然而,假定式(1)右邊的各個變量的不確定度是相互獨立的,整個裝置的不確定度為

    =

    =0.408%

所以,整個裝置準確度達到了0.5%的設計要求,本裝置可以用于精度≥1.0%的氣體流量計的檢定。


 


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以上資料摘錄自《自動化儀表》雜志
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