静水拖曳法水流速装置评价及其量值比对方法的研究

作     者：周书恺 

作者单位：中国计量大学 

学位级别：硕士

导师姓名：刘铁军;胡鹤鸣

授予年度：2022年

学科分类：08[工学] 080401[工学-精密仪器及机械] 0804[工学-仪器科学与技术] 081102[工学-检测技术与自动化装置] 0811[工学-控制科学与工程] 

主      题：静水拖曳法水流速装置 计量比对 传递标准 参考值 不确定度评价 

摘      要：静水拖曳法水流速装置是一种重要的流速仪检定校准装置。开展静水拖曳法水流速装置评价及其量值比对方法的研究,对考察实验室装置量值复现的准确性和装置间的计量比对具有重要的实际意义。本文选取了两类流速仪,拟作为传递标准,判断其能否作为传递标准并制定实验方法。本文完成的主要工作如下:(1)实验室装置的量值溯源和不确定度评价研究。将标准流速的量值溯源分为距离和时间两部分,分别用激光干涉仪和计时计数器作量值溯源。装置标准流速的不确定度来自拖车和水槽内的背景流速,评定装置的不确定度为0.05%v+2mm/s,0.05%为拖车速度的不确定度,2mm/s为背景流速。并对装置的软硬件搭配进行改进以提高工作效率。(2)立足装置的量值比对,选取四台流速仪研究转子式流速仪和声学多普勒式流速仪在比对时作传递标准的评价方法。转子式流速仪的水力螺距作为比对参考值,声学多普勒式流速仪的流速测量值作为参考值,分析实验过程中两类流速仪测量结果的影响因素。转子式流速仪水力螺距校准结果的不确定度主要有:装置的标准流速、重复性测试、仪器入水深度和安装偏角;声学多普勒式流速仪测速值的不确定度主要有装置的标准流速和重复性测试。结合实验,提出两类流速仪在比对过程中的注意事项。(3)根据比对结果的计算公式,分析四台流速仪校准结果的重复性、稳定性和不确定度水平,确定将其中的LS1206B和Vector这两台流速仪作比对的传递标准,并将其在本实验室的校准结果作为比对参考值。