基于EXCEL的浮子流量計檢定數據處理

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

關鍵詞：浮子流量計；數據處理；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律，當流體自下而上流經錐形管時，被浮子節流，由于在浮子的上、下游之間會產生差壓，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，當升力等于浮子在流體內的質量時，即達到力的平衡。反之，當流體的流速減小時，浮子會下降到更低的位置。浮子穩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，這廣泛應用于工業生產和實驗室研究中。由于其結構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，以確保其測量準確性和可靠性。

1檢定規程中計量性能要求

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） 流量計的準確度等級和最大允許誤差、示值誤差、回差應符合表1的規定。

2檢定方法的選擇

氣體流量計的檢定方法有兩種：容積法和標準表法。

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

3檢定數據的選擇

進行浮子流量計檢定時，需要記錄多組實驗數據，由于每個檢定員對浮子流量計規程的理解不同，可能會對規程中需采集的數據選擇產生不解，為方便檢定員進行數據的選擇，現對每個數據的來源進行說明。

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

（2） 根據規程中計算公式進行分析B=psTsTNTmPNPm1/2B為流量系數，ps為氣體裝置內絕對壓力，由于該氣體裝置最后排氣到大氣中，故該數值選用大氣壓力；TS為氣體裝置內的氣體熱力學溫度，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數據規程中已告知，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溫度，通過裝置中數字溫度計進行直接測量。

4建立檢定數據處理模板

根據檢定規程，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據處理工作表的模板。同時，模板要體現所有數據的內容，在填寫數據時，需要注意數據的準確性，避免出現錯誤或者異常數據。

表2為示值檢定數據處理工作表，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節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數據的自動計算

需要注意的是，在計量數據計算結果修約過程中，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，需要對計算數據進行修約處理，本文以保留兩位小數為例，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代表需要進行實現此功能的表格，2表示需要保留的小數點位數。

在相應的表格中填寫記錄的原始數據后，需要對D3D14、H3H14、I3I14、J3J14四列進行自定義函數，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$1*1000），即可計算得出。H3H14主要是將流量計在工況狀態下的實際流量換算成標況狀態下的實際流量。在H3H14格輸入：=G3*F3/（E3+273.15）*（（293.15*（B3+273.15）/（101325*（D3））））^0.5，即可計算得出。I3I14主要計算每次檢定的示值誤差，故在I3I14格輸入：=（A3-H3）/$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：=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［3］。

6結果的判定

在數據處理完成后，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，即可實現此功能，結合被檢流量計的準確度等級為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結語

Excel作為一種常用的辦公軟件，具有強大的數據處理功能，合理利用此功能進行浮子流量計檢定數據處理可以提高數據處理效率和準確度，下一步還可以利用Excel作為數據源導入到證書模板中，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據處理［J］.計量與測試技術，2022，49（3）：8081，85.

［2］林雁.Excel在空盒氣壓表檢定結果數據處理中的應用［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》檢定規程的探討［J］.中國計量，2010（5）：111.