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申请/专利权人:重庆通用工业(集团)有限责任公司
摘要:本发明提供一种通风机性能测试不确定度评定方法,包括:选取通风机性能测试的测试方法、测试仪器和测试原理,确定对应的输入量和被测量,根据测试原理建立数学模型,确定输入量与被测量的函数关系,被测量包括风机流量、风机压力和风机效率;评定输入量的A类不确定度和或B类不确定度,并根据A类不确定度或和B类不确定度获取标准不确定度;根据不确定度传播率,将输入量的标准不确定度合成输出量的不确定度;根据概率分布确定包含因子,根据包含因子和输出量的不确定度,计算获取输出量的扩展不确定度,根据扩展不确定度获取评定结果。本发明能够对通风机性能测试的不确定度来源进行全面分析和计算,确保测量结果不确定度的准确评定。
主权项:1.一种通风机性能测试不确定度评定方法,其特征在于,包括以下步骤:选取通风机性能测试的测试方法、测试仪器和测试原理,确定对应的输入量和被测量,根据测试原理建立数学模型,确定输入量与被测量的函数关系,所述被测量包括风机流量、风机压力和风机效率;所述风机流量对应的输入量包括喉道直径、进口密度、压差和复合系数;其中,所述喉道直径同时进行A类不确定度和B类不确定度评定;所述进口密度、压差和复合系数进行B类不确定度评定;评定输入量的A类不确定度和或B类不确定度,并根据所述A类不确定度或和B类不确定度获取标准不确定度;所述风机流量的测量原理是根据流体通过喷嘴节流装置,使部分压力能转换为动能而产生的压差信号,由流体连续性方程和伯努利方程获取质量流量方程为: 其中,qm表示质量流量,单位为kg·s-1;d5表示喉道直径,单位为m;ρ7表示大气密度,单位为kg·m-3;△P表示差压,单位为Pa;α表示流量系数,ε表示膨胀系数;建立数学模型:qm=fd5,ρ7,△p,αε; 设和则有:u2qm=c12u2d5+c22u2ρ7+c32u2△p+c42u2αε;根据上式可知,风机流量的不确定度uqm来源于ud5、uρ7、u△p和uαε,即喉道直径、进口密度、压差和复合系数;所述喉道直径d5的标准不确定度计算具体包括:采用内径千分尺,对喉道直径进行多次重复独立测量,根据精度合格的测量结果计算喉道直径的A类不确定度,计算公式为: 根据区间半宽度和包含因子计算获取喉道直径的B类不确定度,公式为: 其中,a1表示区间半宽度,k1为包含因子;根据喉道直径的A类不确定度和喉道直径的B类不确定度,计算获取喉道直径的标准不确定度,公式为: 所述进口密度ρ7的标准不确定度计算具体包括:采用温湿度计测量获取相对湿度、干球温度计温度td和环境温度ta,采用大气压力用绝压变送器测量获取大气压Pa,对应的进口密度计算公式为: 其中,Θa表示环境温度,Pa为大气压,Rw为气体常数,表示为: pv=hupsattd;其中,hu为相对湿度,Pv为水蒸气分压,Psattd为采用td代替湿球温度tw时的饱和蒸汽压力;进口密度ρ7的标准不确定度计算公式为: 其中,uρ7表示进口密度ρ7的标准不确定度;所述压差△p的标准不确定度计算具体包括:采用量程为200Pa、精度等级为0.5级的差压变送器,对压差进行测量;根据测量获取的压差和精度等级计算获取压差的标准不确定度: 其中,D表示精度等级;所述复合系数αε的标准不确定度计算,具体包括:αε=αεmax;雷诺数为: 根据所述雷诺数的大小,确定复合系数的基本不确定度,根据所述复合系数的基本不确定度,确定对应的附加不确定度;根据所述复合系数的基本不确定度和附加不确定度,获取复合系数的标准不确定度;根据不确定度传播率,将输入量的标准不确定度合成输出量的不确定度;根据概率分布确定包含因子,根据包含因子和输出量的不确定度,计算获取输出量的扩展不确定度,根据所述扩展不确定度获取评定结果;其中,所述风机流量的扩展不确定度计算,具体包括: 相对标准不确定度为: 取置信概率p=95%,包含因子k=2,故对应的扩展不确定度为:Urqm=k×urqm;所述风机压力的扩展不确定度计算具体包括:采用差压变送器作为测量仪器,且Ur=0.06%,k=2;通风机压力相对标准不确定度为:urpfr=urpe;其中,Pf为通风机压力,Pe为表压;取置信概率p=95%,包含因子k=2,故对应的扩展不确定度为:UrPf=k×Ur;所述风机效率的扩展不确定度计算具体包括:选用量程为500Pa的差压变送器作为测量仪器,Urel=0.06%,k=2;功率测量采用电测法,电参数测量仪测量功率为Ur=0.1%,k=2;通风机空气功率相对标准不确定度为: 其中,Pu为通风机空气功率,Pf为通风机压力;输入功率标准不确定度为: 通风机效率相对标准不确定度为: 取置信概率p=95%,包含因子k=2,故对应的扩展不确定度为:Urηr=k×urηr;其中,ηr为通风机叶轮效率,Pr为叶轮功率。
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