引言

电磁流量计以其无可动部件、无阻流件、计量性能高、量程比宽和耐腐蚀性强等优势，广泛应用于污水、氟化工、生产用水、自来水行业以及医药，钢铁等等诸多行业[1]。受限于计量过程的连续性，电磁流量计拆卸送检的溯源方式逐渐被在线校准的方式所替代[2-3]。但在线校准的结果受主标准器计量性能和测量过程的影响较大，可靠性有待研究和确认。本文采用一台0.5级便携式超声流量计对一台DN100mm电磁流量计的常规流量点进行在线校准测试，并以不确定度的方式评价和分析其测量结果的可靠性[4]。

 

1、实验方法

主标准器选用0.5级便携式超声波流量计，测量范围DN（15～3000）mm。被测对象选用一台DN100mm的电磁流量计，其流量范围（50～500）m3/h；准确度等级0.5级。将电磁流量计安装在符合要求的管道上，保证流量计与前后直管段同轴安装。将便携式超声流量计用夹具固定在相应的管道上，以循环水为检测介质，调节流量点至**大流量的70%流量点，运行5min，

等待介质温度、压力和流量稳定后进行正式检测[5]。测试过程中通过比较标准表和被检表的瞬时流量，获得对应检测点的示值误差，流量点取100m3/h，每个流量点检测6次，取其平均值作为该流量点的示值误差。

 

2建立数学模型

2.1数学模型

式中：δ为电磁流量计的流量示值误差，%；Qi为电磁流量计的工作点流量值，m3/h；Qs为标准表便携式超声流量计显示的流量值，m3/h。

 

2.2灵敏系数

式中，c1、c2为灵敏系数；

 

2.3传播律公式

由于各项彼此独立不相关，故：

式中：uc为合成标准不确定度，%；u（Q）i、u（QS）为电磁流量计、标准表超声流量计引入的标准不确定度，m3/h；u（rQ）i、u（rQS）为电磁流量计、标准表超声流量计引入的相对标准不确定度，%。

 

3分量评价

3.1输入量Qi

输入量Qi的标准不确定度来源主要是由被测电磁流量计重复性引起的[6]，可通过连续测量得到，采用A类评定方法评定。在100m3/h的检测点在重复性条件下测量6次，结果见表1。

单次实验标准偏差用贝塞尔公式进行计算：

式中，u为单次实验标准偏差，m3/h；n为测量次数。以算术平均值作为测量结果，则测量结果重复性引入的不确定度分量为：

3.2输入量QS

输入量QS的标准不确定度来源主要是便携式超声流量计本身测量误差，采用B类方法进行评定。其准确度等级为0.5级，按均匀分布考虑，则有

4合成评价

4.1分量汇总

以上标准不确定度分量汇总见表2所示：

4.2分量合成

根据公式（3），计算合成标准不确定度为：

取包含因子k=2，则扩展不确定度为：

 

5结论分析

上述数据得到在线校准的扩展不确定度为U=0.62%（k=2），由于电磁流量计的准确度等级为0.5级，即其**大允许误差为±0.5%，两者叠加后，本次在线校准结果的可靠性区间为-1.12%～1.12%。对于现场使用的电磁流量计，受介质、环境、管道等多种工况条件的限制，很难达到实验室标定时的计量能力。一般来说，其计量误差保持在±2%误差限之内即为符合要求。本次在线校准结果的可靠性区间在±2%范围内，由此说明校准结果具备较强的可靠性[9]。