基于EXCEL的浮子流量計檢定數(shù)據(jù)處理

摘要：在浮子流量計檢定過程中，會產(chǎn)生大量的實驗數(shù)據(jù)，需要進行整理、計算和分析。Excel作為一種常用的辦公軟件，具有強大的數(shù)據(jù)處理和分析功能，可以有效地處理浮子流量計檢定數(shù)據(jù)。詳細介紹如何使用Excel進行浮子流量計檢定數(shù)據(jù)處理，包括數(shù)據(jù)的收集、整理、計算等步驟，并結(jié)合實際案例進行詳細說明，可以有效地處理浮子流量計檢定數(shù)據(jù)，提高數(shù)據(jù)處理效率和準(zhǔn)確性。

關(guān)鍵詞：浮子流量計；數(shù)據(jù)處理；Excel浮子流量計是一種常見的流量測量儀表，工作原理是基于浮力的規(guī)律，當(dāng)流體自下而上流經(jīng)錐形管時，被浮子節(jié)流，由于在浮子的上、下游之間會產(chǎn)生差壓，浮子會隨著流體的流動而上下浮動［1］。浮子的密度比流體小，因此它會同時受到向上的浮力和向下的重力的作用。流體的流速增加時，浮子會受到更大的上升浮力，從而上升到更高的位置，隨著浮子的上升，浮子與錐管之間的環(huán)隙面積也逐漸增大，使得作用在浮子上的上升力逐漸減小，當(dāng)升力等于浮子在流體內(nèi)的質(zhì)量時，即達到力的平衡。反之，當(dāng)流體的流速減小時，浮子會下降到更低的位置。浮子穩(wěn)定在某一高度的位置上，這個位置高度就代表浮子流量計的流量值，這廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)和實驗室研究中。由于其結(jié)構(gòu)和工作原理的特殊性，浮子流量計在使用過程中需要進行定期的檢定，以確保其測量準(zhǔn)確性和可靠性。

1檢定規(guī)程中計量性能要求

JJG 257—2007《浮子流量計》對流量計的計量性能進行了明確，本文以普通用途的氣體玻璃浮子流量計為例。

（1） 流量計的準(zhǔn)確度等級和最大允許誤差、示值誤差、回差應(yīng)符合表1的規(guī)定。

2檢定方法的選擇

氣體流量計的檢定方法有兩種：容積法和標(biāo)準(zhǔn)表法。

本文選用容積法進行測量，標(biāo)準(zhǔn)器選用經(jīng)過溯源的皂膜氣體流量裝置作為標(biāo)準(zhǔn)裝置，配套設(shè)備包括：提供穩(wěn)定氣源的鐘罩式氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置、測量流量計入口處溫度的數(shù)字溫度計、測量入口壓力的傾斜式微壓計等，將標(biāo)準(zhǔn)裝置及配套裝置串聯(lián)，采用排氣法進行流量計的檢定［2］。

3檢定數(shù)據(jù)的選擇

進行浮子流量計檢定時，需要記錄多組實驗數(shù)據(jù)，由于每個檢定員對浮子流量計規(guī)程的理解不同，可能會對規(guī)程中需采集的數(shù)據(jù)選擇產(chǎn)生不解，為方便檢定員進行數(shù)據(jù)的選擇，現(xiàn)對每個數(shù)據(jù)的來源進行說明。

（1） 根據(jù)規(guī)程中計算公式進行分析qN=Vt·BqN為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的實際流量，即流量計的直接讀數(shù)，B為流量系數(shù)，需要進行計算，Vt為實際狀態(tài)下的流量，即數(shù)據(jù)采用皂膜流量計中的工況狀態(tài)下的流量，此數(shù)據(jù)通過皂膜流量計內(nèi)部軟件可以直接測出Vt，此公式是把工況狀態(tài)下的流量乘以流量系數(shù)，換算成標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的流量再進行誤差計算。

（2） 根據(jù)規(guī)程中計算公式進行分析B=psTsTNTmPNPm1/2B為流量系數(shù)，ps為氣體裝置內(nèi)絕對壓力，由于該氣體裝置最后排氣到大氣中，故該數(shù)值選用大氣壓力；TS為氣體裝置內(nèi)的氣體熱力學(xué)溫度，由于氣體在流通該裝置過程中溫度基本無變化，故選用流量計入口處的溫度值，pN、TN數(shù)據(jù)規(guī)程中已告知，pm為流量計入口處的壓力值，由于流量計入口壓力采用傾斜式微壓計進行測量，故需讀出傾斜式微壓計中酒精的高度，然后進行計算，Tm為流量計入口處的熱力學(xué)溫度，通過裝置中數(shù)字溫度計進行直接測量。

4建立檢定數(shù)據(jù)處理模板

根據(jù)檢定規(guī)程，普通的氣體玻璃浮子流量計只檢測示值誤差，因此只需建立示值誤差數(shù)據(jù)處理工作表的模板。同時，模板要體現(xiàn)所有數(shù)據(jù)的內(nèi)容，在填寫數(shù)據(jù)時，需要注意數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，避免出現(xiàn)錯誤或者異常數(shù)據(jù)。

表2為示值檢定數(shù)據(jù)處理工作表，為了測量浮子流量計中每個刻度點的測量誤差，檢定方法是通過控制浮子流量計中流量調(diào)節(jié)閥來改變氣體在浮子流量計中的流速，最終測量出不同檢定點的實際流量，由于每個檢定點流量示值誤差不同，選取每個流量點的每次檢定中，最大示值誤差作為該流量計的誤差。

5數(shù)據(jù)的自動計算

需要注意的是，在計量數(shù)據(jù)計算結(jié)果修約過程中，最常用的是四舍六入，逢五看前位，遵循奇進偶不進的原則。而在EXCEL2003中，ROUND是四舍五入的功能，無法滿足工作需要，因此，需要對計算數(shù)據(jù)進行修約處理，本文以保留兩位小數(shù)為例，在需要進行修約的表格中輸入：=IF（MOD（ROUND（A1，2），1）=0.5，ROUND（A1，2）-0.01，ROUND（A1，2），即可達到修約的目的，其中A1代表需要進行實現(xiàn)此功能的表格，2表示需要保留的小數(shù)點位數(shù)。

在相應(yīng)的表格中填寫記錄的原始數(shù)據(jù)后，需要對D3D14、H3H14、I3I14、J3J14四列進行自定義函數(shù)，在D3D14格主要計算傾斜式微壓計測量的入口處的壓力，故在D3D14格輸入：=C3*0.6*9.8+（$H$1*1000），即可計算得出。H3H14主要是將流量計在工況狀態(tài)下的實際流量換算成標(biāo)況狀態(tài)下的實際流量。在H3H14格輸入：=G3*F3/（E3+273.15）*（（293.15*（B3+273.15）/（101325*（D3））））^0.5，即可計算得出。I3I14主要計算每次檢定的示值誤差，故在I3I14格輸入：=（A3-H3）/$A$14*100，即可計算得出。J3J14主要計算浮子流量計兩次檢定誤差最大值，通過在輸入框輸入函數(shù)：=IF（ABS（MAX（I7：I8））gt;ABS（MIN（I7：I8）），MAX（I7：I8），MIN（I7：I8）），即可計算得出。在實際輸入過程中需要對有需要進行修約的表格進行修約處理，即帶入上文提到的修約函數(shù)［3］。

6結(jié)果的判定

在數(shù)據(jù)處理完成后，需要對該浮子流量計進行合格與否的判定，本表格在最后一行輸入一段函數(shù)，即可實現(xiàn)此功能，結(jié)合被檢流量計的準(zhǔn)確度等級為4級，因此，在B16表格輸入：=IF（ABS（IF（ABS（MAX（J3：J14））gt;ABS（MIN（J3：J14）），MAX（J3：J14），MIN（J3：J14）））lt;4，“合格”，“不合格”），即可通過函數(shù)判斷該浮子流量計最大誤差是否大于最大允許誤差，判斷出該流量計是否合格，直接顯示合格與不合格。

7結(jié)語

Excel作為一種常用的辦公軟件，具有強大的數(shù)據(jù)處理功能，合理利用此功能進行浮子流量計檢定數(shù)據(jù)處理可以提高數(shù)據(jù)處理效率和準(zhǔn)確度，下一步還可以利用Excel作為數(shù)據(jù)源導(dǎo)入到證書模板中，極大地提高了工作效率。

參考文獻：

［1］徐玲，王澤心，郭晶晶，等.混合氣體浮子流量計的檢定及數(shù)據(jù)處理［J］.計量與測試技術(shù)，2022，49（3）：8081，85.

［2］林雁.Excel在空盒氣壓表檢定結(jié)果數(shù)據(jù)處理中的應(yīng)用［J］.中國檢驗檢測，2020，28（4）：79.

［3］丁洪洙，韓海濤，孫瑛.對JJG257—2007《浮子流量計》檢定規(guī)程的探討［J］.中國計量，2010（5）：111.