Đánh giá độ không đảm bảo đo của chuẩn đầu lưu lượng nước ở Việt Nam

Hiện nay ở Việt Nam có rất nhiều lưu lượng kế có các cấp chính xác từ 0.2- 5 được đưa vào sử dụng để đo lưu lượng chất lỏng trong đường ống dẫn kín. Việc tiến hành hiệu chuẩn, kiểm tra và kiểm định các lưu lượng kế này trước khi đưa vào sử dụng cũng như định kỳ là cần thiết. Từ trước tới nay chúng ta chưa xây dựng đc hệ thống đo lưu lượng chuẩn để có thể tiến hành thử nghiệm các lưu lượng nước là cần thiết và cấp bách. Nhưng để...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Đánh giá độ không đảm bảo đo của chuẩn đầu lưu lượng nước ở Việt Nam §¸nh gi¸ ®é kh«ng ®¶m b¶o ®o cña ChuÈn ®Çu l−u l−îng n−íc ë ViÖt nam NguyÔn Hång Th¸i, ViÖn §o l−êng ViÖt Nam Phan Nguyªn Di, Häc viÖn KTQS Më ®Çu HiÖn nay ë ViÖt nam cã rÊt nhiÒu l−u l−îng kÕ cã c¸c cÊp chÝnh x¸c tõ 0,2 – 5 ®−îc ®−a vµo sö dông ®Ó ®o l−u l−îng chÊt láng trong ®−êng èng dÉn kÝn. ViÖc tiÕn hµnh hiÖu chuÈn, kiÓm tra vµ kiÓm ®Þnh c¸c l−u l−îng kÕ nµy tr−íc khi ®−a vµo sö dông còng nh− ®Þnh kú lµ cÇn thiÕt. Tõ tr−íc tíi nay chóng ta ch−a x©y dùng ®−îc hÖ thèng ®o l−u l−îng chuÈn ®Ó cã thÓ tiÕn hµnh thö nghiÖm c¸c l−u l−îng kÕ nãi trªn, do ®ã viÖc x©y dùng mét hÖ thèng chuÈn ®Çu l−u l−îng n−íc lµ cÇn thiÕt vµ cÊp b¸ch. Nh−ng ®Ó cã c¬ së chøng minh ®−îc tÝnh kh¶ thi cña hÖ thèng cÇn ph¶i −íc l−îng ®−îc ®é kh«ng ®¶m b¶o ®o cña toµn bé hÖ thèng vµ tõ ®ã x¸c ®Þnh ®−îc cÊp chÝnh x¸c còng nh− yªu cÇu kü thuËt vµ ®iÒu kiÖn lµm viÖc cña c¸c thiÕt bÞ ®o cÇn ph¶i ®−îc trang bÞ. 1. M« t¶ hÖ thèng : H×nh 1 lµ s¬ ®å cña mét hÖ thèng chuÈn ®Çu l−u l−îng n−íc. Nguån l−u l−îng chuÈn cã ph¹m vi l−u l−îng tõ 1 - 200 m3/h ®−îc t¹o ra tõ bÓ trµn ®Æt trªn mét ®é cao kho¶ng 30m nh− sau : Côm 02 m¸y b¬m n−íc (1) cã b¬m n−íc tõ bÓ chøa (14) qua ®−êng èng dÉn n−íc (2) lªn bÓ trµn (3) nh»m t¹o ra mét cét ¸p cè ®Þnh. L−îng n−íc ®−îc b¬m lªn lu«n ®−îc ®¶m b¶o lín h¬n l−u l−îng cÇn ®o ( cã c¸c l−u l−îng kÕ kiÓm tra l−u l−îng b¬m lªn cña tæ b¬m vµ ®iÒu khiÓn tù ®éng c¸c van håi l−u). Trong bÓ trµn n−íc ch¶y qua mét hÖ thèng n¾n dßng ®Æc biÖt ®Ó kh«ng t¹o ra nh÷ng xo¸y côc bé trong bÓ vµ mÆt n−íc trªn bÓ lu«n ®−îc gi÷ æn ®Þnh, do ®ã ¸p suÊt ban ®Çu cña dßng ch¶y xuèng kh«ng bÞ thay ®æi [1]. L−îng n−íc thõa sÏ trµn qua l−ìi trµn (4) vµo bÓ trµn (12) ®Ó tho¸t theo èng dÉn (13) xuèng bÓ chøa (14), mét v¸ch ng¨n vµ l−íi t¸ch khÝ ®−îc bè trÝ gi÷a ®−êng lªn vµ ®−êng vÒ cña n−íc ®Ó tr¸nh t¹o bät trong ®−êng hót cña m¸y b¬m vµ ®ång thêi lµ c©n b»ng nhiÖt ®é trong bÓ. Nh− vËy, dßng n−íc ch¶y vµo èng dÉn (5), ®i qua bé n¾n dßng (6) ®Õn c¸c l−u l−îng kÕ chuÈn (7) lµ dßng ch¶y cã cét ¸p æn ®Þnh, do vËy mµ l−u l−îng cña dßng ch¶y ®−îc t¹o ra tõ bÓ trµn còng lµ mét l−u l−îng æn ®Þnh, ®©y lµ mét yªu cÇu hÕt søc cÇn thiÕt cho mét hÖ thèng chuÈn ®Çu l−u l−îng. C¸c l−u l−îng kÕ cÇn ®−îc kiÓm ®Þnh hoÆc hiÖu chuÈn (8) ®−îc m¾c nèi tiÕp víi bé l−u l−îng kÕ chuÈn (7). Sau khi ®i qua ®o¹n ®o trªn, n−íc ch¶y qua m¸ng lËt (9) tr−íc khi vµo b×nh chuÈn (10) cã sai sè ¸p kÕ cã cÊp chÝnh x¸c 0,1 ®−îc g¾n t¹i l−u l−îng kÕ chuÈn vµ l−u l−îng kÕ ®−îc kiÓm ®Þnh hay hiÖu chuÈn ®Ó theo dâi sù biÕn ®æi ¸p suÊt trªn ®o¹n ®o vµ ®Ó bï ®é d·n në do ¸p suÊt trong ®−êng èng g©y ra khi tÝnh l−u l−îng chuÈn. N−íc sau khi sö dông vµ trµn thõa ®−îc ®−a vÒ bÓ chøa (14) biÕn thµnh mét chu tr×nh kÝn. 2. M« t¶ ph−¬ng ph¸p [5]: Van L−u l−îng kÕ B×nh chuÈn §−êng x¶ H×nh 2. S¬ ®å ph−¬ng ph¸p dïng m¸ng lËt vµ b×nh chuÈn - Ch¶y ra Van L−u l−îng kÕ B×nh chuÈn §−êng x¶ H×nh 3. S¬ ®å ph−¬ng ph¸p dïng m¸ng lËt vµ b×nh chuÈn - Ch¶y vµo ChÊt láng kiÓm ®Þnh ®−îc ®iÒu chØnh l−u l−îng vµ ch¶y liªn tôc qua m¸ng lËt vµo ®−êng x¶ ( h×nh 2 ). Khi cã tÝn hiÖu b¾t ®Çu kiÓm ®Þnh, m¸ng lËt chuyÓn ®éng l¸i dßng chÊt láng ch¶y vµo b×nh chuÈn ®ång thêi khëi ®éng bé ®Õm thêi gian ( h×nh 3 ). Khi cã tÝn hiÖu ®Çy chÊt láng tõ b×nh chuÈn, m¸ng lËt l¹i ®−îc ®¶o chiÒu ®Ó chuyÓn dßng chÊt láng vµo ®−êng x¶, bé ®Õm thêi gian ®−îc dõng l¹i . ViÖc x¸c ®Þnh l−u l−îng ®−îc tÝnh theo tØ sè g÷a thÓ tÝch chÊt láng trong b×nh chuÈn vµ thêi gian ch¶y vµo b×nh chuÈn. 3. Ph−¬ng ph¸p −íc l−îng ®é kh«ng ®¶m b¶o ®o cña hÖ thèng chuÈn l−u l−îng n−íc 3.1. LËp m« h×nh to¸n häc §Ó cã thÓ −íc l−îng ®−îc chÝnh x¸c nhÊt ®é kh«ng ®¶m b¶o ®o cña hÖ thèng chuÈn l−u l−îng chóng ta cÇn ph¶i x¸c ®Þnh ®é kh«ng ®¶m b¶o ®o cña tõng ®¹i l−îng vµ sù liªn quan cña chóng tíi kÕt qu¶ ®o. C¸c ®¹i l−îng nµy ®−îc x¸c ®Þnh dùa trªn c¸c kÕt qu¶ nghiªn cøu vµ tÝnh to¸n ®é kh«ng ®¶m b¶o ®o cña c¸c hÖ thèng chuÈn ®Çu l−u l−îng cña c¸c n−íc vµ tiªu chuÈn ISO [4] [6]. 3.2. XÐt c¸c yÕu tè ¶nh h−ëng ®Õn ®é kh«ng ®¶m b¶o ®o cña l−u l−îng bao gåm [2]: 1- §é kh«ng ®¶m b¶o ®o cña b×nh chuÈn 2- §é kh«ng ®¶m b¶o ®o cña bé ®Õm thêi gian 3- §é kh«ng ®¶m b¶o ®o cña m¸ng lËt 4- §é kh«ng ®¶m b¶o ®o cña nhiÖt kÕ ®o nhiÖt ®é n−íc t¹i b×nh chuÈn 5- §é kh«ng ®¶m b¶o ®o cña nhiÖt kÕ ®o nhiÖt ®é n−íc t¹i ®o¹n ®o 6- §é kh«ng ®¶m b¶o ®o do ¶nh h−ëng cña bay h¬i vµ bät n−íc g©y ra bëi m¸ng lËt 7- §é kh«ng ®¶m b¶o ®o do ¶nh h−ëng cña bät khÝ trong ®o¹n èng ®o 8- §é kh«ng ®¶m b¶o ®o cña chªnh lÖch ¸p suÊt gi÷a ®o¹n ®o vµ b×nh chuÈn 9- §é kh«ng ®¶m b¶o ®o do dao ®éng l−u l−îng Ta cã l−u l−îng n−íc ®i qua ®o¹n èng ®o ®−îc tÝnh b»ng c«ng thøc sau : Q = Vdd t (1) Trong ®ã V®® lµ thÓ tÝch cña n−íc ch¶y qua ®o¹n ®o trong thêi gian t Ta cã : Vdd = V (1 + K bc + K T 20 + K T + K 1 + K ml + K o + K bh + K bb + ∂Vdd ) (2) C¸c ký hiÖu vµ ý nghÜa : Ký hiÖu §¬n vÞ ý nghÜa V m3 ThÓ tÝch cña n−íc trong b×nh chuÈn t s Thêi gian n−íc ch¶y vµo b×nh chuÈn Kbc - Sè hiÖu chØnh ®é lÖch phÐp ®o cña b×nh chuÈn KT20 - Sè hiÖu chØnh cho ®é lÖch phÐp ®o do chªnh lÖch nhiÖt ®é cña b×nh chuÈn vµ 20oC KT - Sè hiÖu chØnh ®é lÖch phÐp ®o do chªnh lÖch nhiÖt ®é cña b×nh ...