摘要：通過對渦(wo)輪流量計
檢定(ding)條件及使用條(tiáo)件一緻性限定(ding)及技 術處理,提(tí)高了渦輪流🆚量(liang)計使用精度。然(ran)後再通過對空(kōng)氣-蒸汽介質替(ti)代換算系🔴數的(de)實驗研究,确定(dìng)了空氣-蒸汽換(huan)算系數。首次用(yong)渦輪流量🏃🏻計作(zuò)爲标準用于蒸(zhēng)汽流量量值的(de)傳遞，研究了氣(qì)體流量裝置,并(bìng)獲得了較爲滿(man)意的結果。
0引言(yán)
蒸汽流量計
的(de)檢定技術,目前(qián)在國内仍處于(yú)研究階段,國内(nei)一些🍉生産廠相(xiang)繼建立了以蒸(zhēng)汽爲工作介質(zhi)的标準裝置。但(dàn)因耗能大,工作(zuo)條🔅件不好等因(yin)素而在努力尋(xún)求以空氣爲🌍工(gong)作介質的新途(tú)徑。經調查,目前(qian)國内已經出現(xian)的以空❗氣爲工(gōng)作介質的标準(zhun)裝置主🐅要有二(er)種:一是音速噴(pen)嘴式，其裝置測(ce)定精度雖然滿(man)足了檢定要求(qiú),但裝置造價高(gāo),每台約100多萬元(yuán)。實踐證明,其技(ji)術是可行的,但(dàn)投資費用及管(guǎn)理運行費用龐(pang)大, 一般計量檢(jiǎn)定機構不可能(néng)普遍采用。其二(er)是風機孔闆式(shi)，該裝置雖然造(zào)價不高,但精度(du)低,加之該類裝(zhuāng)置壓力損失大(da),而風源壓力低(di),故量程往往不(bu)能滿足檢定要(yao)求，國家計量部(bù)門已确認這一(yī)一點。另外國内(nèi)有些單位也在(zài)尋求用渦街流(liú)量計來代替噴(pen)嘴或孔闆的嘗(chang)試，但使用參數(shu)尚不成㊙️熟。
爲解(jie)決上述蒸汽計(ji)量檢定的難題(tí)，首次把渦輪流(liu)量👉計應用于♌氣(qi)體(含蒸汽)流量(liang)量值的傳遞中(zhōng),并獲得了較爲(wei)滿意的結果。
1氣(qi)體流量标準裝(zhuāng)置簡介
1.1裝置的(de)結構
該裝置主(zhǔ)要由風源、标準(zhǔn)流量、被檢流量(liang)和數據處理等(deng)四部分組成,如(rú)圖1所示。風源部(bu)分由柴油機和(he)羅茨鼓風💋機構(gòu)🔞成,靜壓力(表)爲(wei)0.05 MPa,風量爲40m3/min,滿足被(bèi)檢表流量上限(xian)要求。标準.流🥰量(liàng)部分由渦輪流(liú)量計、
壓力表
和(hé)
溫度計
等構成(chéng)，以産生具有規(guī)定精度的标準(zhun)流量值。被檢流(liú)量由被👅檢表(如(rú)分流旋翼式蒸(zhēng)汽流量計)、壓力(li)表溫度計和消(xiao)音器等⛹🏻♀️構成。數(shù)據處理部分由(you)計算機、工作台(tai)等構成，此外還(hái)有手動葫蘆、支(zhī)架、閥門和管路(lù)等輔助部件。
1.2 裝(zhuang)置的工作原理(li)
從風源排出的(de)具有一定流量(liang)的空氣經标準(zhǔn)表和被檢流量(liang)計時,在标準表(biao)中即産生一定(ding)頻率的電脈沖(chòng)信号,經與🔞之配(pèi)合的⛷️二次顯示(shi)儀表輸人電路(lù)放大整形後,送(sòng)人系數單元,把(ba)脈沖單位轉換(huan)爲流量單位,再(zài)送入顯示單元(yuán)進行累計量的(de)數字顯示,然後(hou)通過介質換算(suàn)系數及溫度、壓(ya)力等全面修正(zheng)得出流經标♈準(zhǔn)㊙️表的标準質量(liàng)流量,再通過與(yu)被檢表的指示(shì)質量流量進行(hang)比較,即可得出(chu)被檢表在🛀該♈流(liu)量下的相對誤(wù)🆚差。
1.3 裝置的主要(yào)技術指标(由河(hé)北省計量院認(ren)定)
1)裝置風源流(liu)量上限:40m'/min
2)風源壓(ya)力:0.035 ~0.05MPa
3)量程:10 ~440L/s
4)流量穩(wěn)定度:≤1%
5)裝置精度(dù):1.15% (置信概率P=95% )壓力(li)表爲0.25級的标準(zhǔn)壓力表,溫度計(jì)分度值爲0.1℃的二(èr)等标準溫度計(ji)。裝置精度的評(ping)⁉️定公式爲:
式中(zhōng):δ爲裝置的精度(du);δ爲标準表的流(liú)速精度;δD爲标準(zhun)表前的🌈管道内(nèi)徑精度;δP爲壓力(li)表的精度;δr爲溫(wēn)度計的精㊙️度。
2氣(qì)體 流量标準裝(zhuang)置的關鍵技術(shu)及創新
2.1标準流(liú)量部分是該裝(zhuāng)置的關鍵
标準(zhǔn)表的選擇可以(yǐ)有多種,選擇渦(wō)輪流量傳感器(qì)做标準表,充分(fèn)利用了該表量(liàng)程寬、壓力損失(shi)小。、易驅動、重複(fú)性好、便于控制(zhi)和調節等諸多(duo)優點。一是擴展(zhan)了裝置的流量(liàng)測量範圍,滿足(zu)了被檢表的量(liàng)程要求;二是大(dà)大降🏃低了标準(zhǔn)表的成本。
2.2裝置(zhi)的精度是裝置(zhi)的主要技術指(zhǐ)标
數據處理利(lì)用了計算機技(jì)術，在國内采用(yòng)了國外流🔆量界(jiè)提出的一種理(li)論誤差跟蹤法(fǎ)。其原理是:在流(liú)量計的性能穩(wěn)定即重複性好(hǎo)的前提下,用計(ji)算機技術把該(gai)标準表檢❌定時(shí)流量标準值(相(xiang)對真值)加以對(dui)應複現(标準⭐表(biao)檢定時的檢定(dìng)點與作爲标準(zhun)表使用時的使(shi)用點相吻合),從(cong)而逐點消除了(le)該⭐表的系統誤(wù)差,隻剩下了随(suí)機誤差(實際是(shì)重複性誤差)表(biǎo)征标準表的實(shí)際精度,這樣便(bian)将名義精度等(děng)級爲1.5級的氣體(ti)渦輪流量計的(de)精度提高到了(le)0.5%左右。
2.3空氣與蒸(zheng)汽的換算 系數(shù)的确定
這是影(yǐng)響裝置精度的(de)一個重要因素(sù)。查閱了國内大(da)量有關💛資料的(de)基礎上,分别在(zai)空氣及蒸汽測(ce)量裝置🚶♀️上,進行(hang)了上百🧑🏾🤝🧑🏼次系列(lie)實驗,通過對大(dà)量不同介質、不(bu)同流量範圍及(ji)不同測量條件(jiàn)下的實驗數據(jù),進行了回歸處(chù)理後,确定了空(kōng)氣-蒸汽🈲換算的(de)換算系數,爲渦(wo)🐕輪流量計,以🍓壓(ya)縮空氣爲介質(zhì)檢定蒸🈲汽流量(liang)計提供了必要(yao)條件。
3氣體流量(liang)标準裝置的比(bi)對試驗數據
1)對(duì)同一台蒸汽流(liú)量計在該裝置(zhì)上的檢定結果(guo)與蒸❄️汽流量檢(jian)😍定裝置上鑒定(ding)結果的比對如(rú)表1所示。該裝置(zhì)精度爲1.25%。表1所列(liè)數據爲誤差最(zuì)大值。
2)裝置主要(yào)技術參數與同(tóng)類裝置的比對(duì),如表2所示。
4結論(lun)
1)用渦輪流量計(jì)作爲傳遞标準(zhǔn)的該裝置,具有(yǒu)量程寬、壓損♈小(xiǎo)、重複性好等優(yōu)點,克服了其它(ta)類型裝置壓損(sun)大、量程不夠的(de)缺陷，且造價低(dī)、其投資是音速(su)噴嘴式裝置的(de)20%左右。
2)對标準表(biǎo)的主要誤差項(xiang)(系統誤差)采用(yòng)誤差跟蹤💚法進(jin)🌈行了消💜除,大大(dà)提高了裝置測(ce)量精度。
3)對蒸汽(qi)流量量值傳遞(di)中空氣-蒸汽換(huan)算系數,由大量(liàng)實驗數據通過(guò)回歸處理來确(que)定,置信度比較(jiao)高。
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