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8.4.3 量程变更后的不确定度

量程变更后的不确定度变化计算,是变更量程操作可行性研究的基础,如果不确定度增大太多,就不宜用重新计算差压上限的方法改变量程,这时就得重新设计孔板。

对量程变更后的流量计不确定度进行估算可用式(8.17)[2],即

                                                                        (8.17)

其中管道内径误差引入的不确定度 ,孔板开孔直径误差引入的不确定度 以及流体密度误差引入的不确定度 同量程变更前无变化。

(1)流出系数不确定度的变化     从式(8.4)可知,流出系数C仅与 有关,这是在假定前后直管段经过紧密加工的基础上的,如果前后直管内壁较粗糙,则应引入粗糙度K/D的修正。

用重新计算 的方法实现量程变更,由于孔板的d、D、 未作变更,常用流量重新确定后,ReD变化,相应地重新计算流出系数C,所以量程变更后, 保持变更前的数据,按GB/T2624-1993确定后,流出系数C值的百分率不确定度为:

时,为±0.6%;

当0.60< ≤0.75时,为± %。

(2)可膨胀性系数的不确定度   如果不考虑 、( 和k的不确定度,可膨胀性系数 值的百分率不确定度 等于±(4 )%。

在上面的例子中, 缩小到量程变更前的1/4, 成比例缩小,所以 相应减小。如果量程扩大, 相应增大, 也增大。

(3)差压测量误差引入的不确定度    从式(8.17)知,差压测量误差引入的不确定度为0.5 ,在上面的例子中,由于差压上限 缩小的同时,常用流量所对应的差压值相应缩小,而所使用的智能差压变送器相对误差 未变,所以从关系式来看,不确定度也未变。

其实不然,现场的情况十分复杂,表达式中的差压测量误差 不仅仅是差压变送器准确度等级引入的误差,还应包括其他因素引入的测量误差。尤其是用来测量蒸汽流量时,两个冷凝器高度的不一致,引压管线中介质温度的差异等,引起的差压信号传送失真,都会导致 增大,所以用缩小差压上限 的方法变更量程是有限度的。对于蒸汽流量计 来讲,差压上限一般应不低于20kPa。对于干燥气体来讲,由于不存在严重的信号传送失真,差压上限可以小得多。

(4)关于扩大量程问题    用扩大差压上限的方法变更量程在多数情况下不确定度不会成为问题,限制的因素是压损。

当常用流量扩大时, 相应增大,C在平坦的线段延伸,有利于不确定度的减小。

当常用流量扩大时,常用差压 相应增大, 的不确定度有一定程度的增加,同时有利于减小差压测量的百分率误差。

最大的不良后果是压损增大,从关系式可知,流量扩大到原来的2倍,压损约增加到原来的4倍。这一问题应同工艺专业沟通号。

用改变差压上限的方法变更流量计量程,是差压式流量计 应用中经常碰到的事情,如果量程变更倍数不大,一般可按标准重新计算差压上限 ,但若简单地按

               

的计算差压上限,一般都要引入一定的误差。

量程变更后, 会有一定变化,采用重新确定 的方法,能使这些变化对系统不确定度影响得到补偿。

用改变差压上限的方法将量程扩大和缩小都有一定的制约因素。量程扩大时,压损相应增大;量程缩小时, 减小,对流出系数和差压测量误差都可能会有影响,所以,最好还是重新设计节流装置。

本节所举例子为角接取压孔板,由于式(8.16)中的L1和L2是变量,当采用lin(lin=0.0254m)法兰取压时,L1=25.4mm/D;L2=25.4mm/D;当采用D-D/2取压时,L1=1,L2=1/2,因此,此方法适用于三种取压方式。如果将式(8.16)换成喷嘴或文丘里管流出系数表达式,此方法也适用于喷嘴和文丘里管。

 

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