电测仪表测量误差分析与不确定度评定方法

电测仪表测量误差分析与不确定度评定方法

张亚娥

新疆圣雄能源股份有限公司热电厂

摘要：当前，我国经济飞速发展，人们的生活水平有了很大的提高。科学技术也不断成熟。近几年，电力行业的迅猛发展不仅为我国的经济建设提供了坚实的后盾，同时也改善了人们日常的生活水平和质量。并且伴随着科学技术的发展与进步，电测仪表所应用的领域也越来越广，其测量结果的准确性也关系到各个领域的生产和安全。因此，为了保证电测仪表在使用过程中所得测量数据的准确可靠，就必须对用于计量的电测仪表进行有效溯源，即对其实施周期检定或者校准。结合测量过程中各种因素的影响，并对其测量结果进行不确定度评定，进而提出相应的防范措施，能够有效推动电力行业的良好发展。基于此，本文主要对电测仪表测量误差分析与不确定度评定方法进行论述，希望通过本文的分析研究，给行业内人士以借鉴和启发，具体详情如下。

关键词：电测仪表；测量误差；不确定度；评定方法

引言

测量不确定度表明被测量值量值分散性，是一个说明给出的测量结果的不可确定程度和可信程度的参数，是一个区间。不确定度也是衡量电测仪表检定结果的一种重要指标。一个完整的检定结果应该包括测量值以及测量的不确定度，结合两者才能分析出测量结果的可信程度。因此，为了保证测量结果不确定度评定与表达过程的一致性，就应有对应的标准，因此，在实际测量中就应按照我国出台的《测量不确定度评定与表示》相关计量规范有效对测量不确定度进行评定。

1电测仪表测量误差的来源

数字电测仪表可以利用变化器完成对被测物体至合理频率或脉冲数的有效转化，有效实现数字测量。一般而言常用电测仪表主要有模拟电路以及数字电路这两个重要组成部分。其中数字电路部分，主要是通过石英晶体振荡器的作用，借助其较强的稳定性以及较高的精度，能够使测量准确度和稳定度的数量等级达到10-7，因此数字电路所产生的误差可以忽略不计。在模拟电路部分，输入电路的衰减器可能存在分压系误差、转换开关存在电阻误差、放大器存在传递系数误差、A/D变换过程中存在量误差以及基准电压源存在标准电压误差，各种非线性器件均可能存在非线性误差、零位误差以及测量条件导致的附加误差等。

2电测仪表测量误差分析与不确定度评定方法

2.1使用质量管理工具进行误差修正

柱状旋流式气-液分离器(GLCC)是一种小型高效分离器，依靠旋流、聚结和多相流体动力进行气液分离。由于其体积小(相同处理量体积仅为传统分离器的1/10)、重量轻、适用范围广，因此，在一些恶劣和极端的环境下，如沙漠、海洋等，GLCC就成为了气液分离首选的技术装备。进口由倾角向下的管道沿切线方向与铅垂管道相接，多相流经预分离后进入主分离器。由于旋流作用在主分离器中离心力、重力和浮力形成一个倒圆锥型涡流面，密度大的液相沿铅垂管道的管壁流到分离器底部，密度小的气相沿涡旋的中央上升至分离器顶部，最终气相和液相分别从分离器的顶部和底部排出。同时，在分离器的气相与液相出口均设置质量流量计，分别测量气相与液相的介质流量。质量流量计以科氏力为基础，在传感器内部有2根平行的流量管，中部装有驱动线圈，两端装有检测线圈，变送器提供的激励电压加到驱动线圈上时，振动管做往复周期振动，工业过程的流体介质流经传感器的振动管，就会在振管上产生科氏力效应，使2根振管扭转振动，安装在振管两端的检测线圈将产生相位不同的2组信号，这2组信号的相位差与流经传感器的流体质量流量成比例关系，由计算机解算出流经振管的质量流量。不同介质流经传感器时，振管的主振频率不同，据此解算出介质密度。安装在传感器器振管上的铂电阻可间接测量介质的温度，理论上可以测量油水等复杂混合介质的总体流量。

2.2网络化机械量测量技术方案

新一代机器测量技术充分利用企业内网，与测试网和Internet互联互通，加以整合，形成一个由内网、外网和测试网构筑的统一网络。计算机、工作站或其他硬件设备充当测试网络中的一个独立节点，测试节点的选取可以根据特定目的和测量要求选择一个组件或所有设备。作为基于Web的工具，软件是获取Web目录的最佳方式。除了特定的升级要求外，计算机价值测试系统的软件开发模型还应提高网络规范的性能。国外公司在这方面表现出了很多优势。他们生产的产品很好地集成在一起。其拥有的PXI设备、VXI和分布式数据采集设备都必须连接到以太网。此外，它还寻求支持LabVIEW计划的活动。国外产品可以满足用户不同层次、不同测试次数的需求，不仅让TCP流程更加复杂，还提供了简单的Socket技术。其业务集成工具具有较高的安全控制能力，可以在内部实现SQL数据，在远程数据中心执行相关任务。LabVIEW的socket技术虽然是基于TCP协议的，但不需要用户进行复杂的TCP底层编程。使用数据套接字技术调用块图像中的Data Socket函数，或者在前面板对象上附加数据。调用数据套接字函数后，LabVIEW也会打开独立的DS  Server程序。在程序运行过程中，不断采集、传输和接收数据，但不占用计算机CPU时间。DS  Server管理器的作用是设置DS  Server通信的客户端程序的数量以及可创建的数据项的数量，设置用户和用户访问权限，从而提高网络安全性。数据套接字技术将网络计算机直接设置为客户端和服务器模式。客户端向服务器发送请求进行数据采集，然后对采集到的数据进行接收，这是现场测试和现场管理的主要形式。例如，当企业各技术管理部门需要抽检流水线中的某些生产环节，他们可以将测试节点计算机设置为服务器，然后发送服务申请消息包，服务端向客户端返回业务接口处理请求的操作项目。

2.3故障预防措施

在利用电测仪表，需要采集和分析相关参数，保障装置运行的安全性。电测仪表不同结构具有相互作用和相互调节的作用，如果某个单元发生故障，将会影响到大部分功能，如果外力较大，也会严重损坏器械仪器。工作人员需要保持严谨的工作态度，全面监督和管理电测仪表。控制管理部件的使用状态在可控范围内，例如在机体使用流程当中，需要判断相异外载条件中构件温度和液位以及压强等参数。扩展器械装置探测的使用渠道，扩大电测仪表现场模拟信号，在一体化检测流程中，机体可以扩大模拟信号频率，顺利实现检验探测的工作目标，为后续探测工作拓展渠道。工作人员需要结合部件的实时工作状态，有效拓展器械装置探测使用渠道，保障机体一体化探测的精确性。

结语

总之，要想有效规避和减少电测仪表在实际测量中的误差，首先就需要对电测仪表的误差来源作分析，并结合测量工作的实际开展，提出对各类误差有效的预防措施，同时结合不确定度的评定方法，借助相关开发工具和软件平台实现对不确定度的评定，进而为电测仪表检定与后期系统的开发提供基础条件。

参考文献

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