音速噴嘴氣體流量標準裝置的誤差分析2003年10月（2）

通常實測絕對壓力的測量可以采用兩種方法：

第一種方法：差壓變送器＋大氣壓力計＋A/D，差壓變送器的高壓室直接通大氣，低壓室用于測量滯止容器的壓力，這樣測得的壓力實際上是真空度，要想得到絕對壓力，必須用大氣壓力計測得大氣壓，絕對壓力＝大氣壓－真空度。所以采用這種方法的誤差 應包括差壓變送器的誤差 、大氣壓力計的誤差 和A/D數據采集卡的誤差 ：

                        (8)

第二種方法：絕對壓力變送器＋A/D，直接用絕對壓力變送器測量滯止容器的絕對壓力。所以采用這種方法的誤差 包括絕對壓力變送器的誤差 和A/D數據采集卡的誤差E ：

                             (9)

在本裝置中，采用了第二種方法，其中絕對壓力變送器的量程為0~0.12MPa，精度為±0.2％，采用臺灣研華的12位A/D數據采集卡，精度為±0.015％，所以

                   （10）

由式（7）和式（10），可得滯止絕對壓力總的測量誤差為

      (11)

 2.6 滯止絕對溫度T₀

同理，在ISO9300中，給出了實測絕對溫度T₁與滯止絕對溫度T₀的關系^[2]：

                              （12）

根據文獻[1]，可近似表示為

                   （13）

在本裝置中， 我們用實測絕對溫度（圖1中滯止容器的絕對溫度T₁）直接代替了噴嘴滯止絕對溫度，由此所帶來的誤差E₃₁可用式（13）計算：

                   (14)

       在本裝置中，溫度變送器的量程為0~100℃，精度為±0.5％，所以溫度變送器帶來的誤差 為

                    (15)

A/D數據采集卡的誤差 為±0.015％。

所以，滯止絕對溫度總的測量誤差為

     =

     ＝0.135％                                   （16）

事實上，式（1）右邊的各個變量并非是獨立的，例如 是 和 的函數，C是d， 和 的函數，所以直接從這些變量的不確定度并不能嚴格地精確計算 的不確定度。然而，假定式（1）右邊的各個變量的不確定度是相互獨立的，整個裝置的不確定度為

    =

    =0.408%

所以，整個裝置準確度達到了0.5％的設計要求，本裝置可以用于精度≥1.0％的氣體流量計的檢定。

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以上資料摘錄自《自動化儀表》雜志
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