摘要：氣體(tǐ)渦輪和腰(yao)輪流量計(ji) 常作爲氣(qi)體流量标(biao)準裝置比(bǐ)對的傳遞(di)标準,但在(zai)比對過程(cheng)⛷️中的計量(liang)性能變化(huà)影響甚至(zhi)決定了比(bi)對結果的(de)客觀性與(yǔ)公正性。基(ji)于一台氣(qì)體渦輪流(liú)量計 和一(yī)台腰輪流(liu)量計在比(bǐ)對過程中(zhōng)的8次實驗(yàn)數據💚,從⛱️兩(liǎng)台流量計(ji)的整體上(shang)和單一流(liú)量點兩個(gè)角度出發(fā),分析示值(zhi)🌐誤差、儀表(biǎo)系數及其(qí)複現性和(he)穩定性的(de)變化規律(lǜ)。結果顯示(shi)兩台流量(liang)計在比對(duì)過程中均(jun1)保持了較(jiào)好的🌈複現(xian)性;前♈者的(de)穩定性較(jiao)好,而後者(zhe)的穩定性(xìng)不合格;兩(liang)㊙️台流量計(ji)的複現性(xìng)和穩定性(xing)均随着其(qí)㊙️流量的增(zeng)大而逐漸(jian)提高。由此(ci)說明，氣體(ti)流量标準(zhun)裝置比對(duì)工作中優(yōu)👉先選擇穩(wěn)定性較好(hǎo)的流量計(ji)作爲傳遞(di)标準,且盡(jìn)可能選擇(zé)大的流量(liang)點,有利于(yu)減小其✉️複(fú)現性♋和穩(wěn)定性對測(cè)量結果的(de)影響,更好(hao)地反映标(biāo)🈲準裝置的(de)測量能力(li)。
0引言
　　在氣(qi)體流量計(jì)量中,氣體(ti)渦輪和腰(yao)輪流量計(jì)均爲比較(jiào)成熟的儀(yi)表,具有精(jīng)度高、重複(fu)性好、量程(chéng)比寬、抗幹(gan)❌擾能力強(qiáng)等特點，在(zài)石油化工(gong)工業生産(chǎn)中廣泛應(yīng)用。同時,在(zài)全國省級(jí)技術機構(gou)之間和省(shěng)市範圍内(nei),這兩🛀🏻種流(liu)量計也多(duo)次被⭐作爲(wei)傳遞标準(zhǔn)用于氣體(ti)流量标準(zhun)裝置的比(bi)對工作。
　　但(dan)是,比對過(guo)程中,這兩(liang)種流量計(jì)的計量性(xing)能變化情(qíng)㊙️況以🤞及這(zhè)一變化對(duì)比對數據(jù)的影響程(cheng)度等問題(ti)都沒有一(yi)個定量甚(shen)至定性的(de)結論。分析(xī)和研究這(zhè)些問題,有(you)利于對比(bǐ)對數據更(gèng)加客觀的(de)評價和處(chu)理,提高📱比(bi)對結果👌的(de)公平性😍和(he)公正性。同(tóng)時,進一步(bu)分析其變(biàn)🏃‍♀️化規律，有(you)利💋于指導(dao)比對工作(zuò)中對流量(liàng)計和流量(liàng)點的選擇(zé),以減小流(liú)量計本身(shen)對比對數(shù)據的影🌐響(xiǎng)程度,使得(de)比對結果(guǒ)能夠更好(hao)地反映标(biao)準裝置的(de)測量能力(li)。
　　2025年12月,新疆(jiāng)維吾爾自(zi)治區計量(liang)測試研究(jiū)院承擔并(bìng)主導了🚶‍♀️全(quan)疆範圍内(nei)氣體流量(liàng)标準裝置(zhi)的比對工(gōng)作。本文基(jī)于本次比(bǐ)對工作中(zhōng)的實驗數(shu)據，分析和(he)🆚研究兩台(tai)傳遞标準(zhun)一氣體渦(wō)輪流量計(jì)和氣體腰(yao)輪流量計(jì)的計量性(xìng)能變化情(qing)況,以期爲(wèi)探讨和解(jiě)決上述問(wen)題提供參(cān)考。
1比對概(gài)述
　　主導實(shí)驗室爲新(xin)疆計量測(ce)試研究院(yuan)，參比實驗(yàn)室爲⛱️全疆(jiang)範圍内其(qí)他七個授(shòu)權的計量(liàng)技術機構(gou)。.所有實驗(yan)室的比對(duì)裝置均爲(wèi)臨界流文(wen)丘裏噴嘴(zuǐ)法氣體流(liú)量标準裝(zhuāng)置,測量範(fàn)圍均滿足(zú)比對的流(liu)量點要求(qiú)。傳遞标準(zhǔn)爲--台渦輪(lun)流量計和(hé)一台腰輪(lun)流⭐量計,均(jun)采用脈沖(chòng)輸出的方(fāng)法，測量設(she)定流量點(diǎn)的儀表系(xi)數。傳㊙️遞🥰标(biao)準的參數(shu)見表1。
 
　　爲了(le)保證傳遞(dì)标準的計(ji)量性能穩(wen)定性,采用(yong)星形式傳(chuan)♈遞方法,比(bi)對過程中(zhōng)主導實驗(yan)室完成對(dui)傳遞标準(zhǔn)的8次試驗(yan)。每個流量(liàng)點重複實(shi)驗6次,取算(suàn)術平均值(zhí)作✏️爲實驗(yan)結果。比對(duì)過程中人(ren)員全程監(jiān)督,傳遞标(biao)準在比對(dui)過程中沒(méi)有出現碰(peng)撞、跌落、電(dian)擊、堵塞等(deng)意外情🤟況(kuàng)，保證了傳(chuán)遞标準的(de)完好性和(hé)實驗數據(ju)的有效性(xìng)☎️。
　　本文基于(yu)實驗數據(ju)分析和研(yán)究氣體渦(wō)輪和腰輪(lun)流量💯計的(de)🏃‍♂️計量性能(néng)變化,從流(liu)量計整體(tǐ)情況、單個(ge)流量🍉點情(qíng)況兩個角(jiao)度出發,分(fèn)析其示值(zhi)誤差、儀表(biao)系數、複現(xiàn)性穩定性(xìng)等方面的(de)内容,同✌️時(shí)對比對數(shu)據進行處(chu)理,以驗證(zheng)分析結論(lun)。
　　複現性定(ding)義爲同一(yī)流量計在(zai)相同的标(biao)準裝置、不(bu)同的實🐪驗(yan)時間、不同(tong)的實驗環(huán)境條件下(xià)得到測量(liàng)結果的一(yi)緻程度,采(cai)用實♉驗标(biao)準偏差表(biao)示[5-6]。衡量标(biao)準爲流量(liang)計最大允(yun)許誤差絕(jué)對值的1/3。計(jì)算公式爲(wei):
 
　　式中:sR爲儀(yi)表系數或(huò)示值誤差(cha)的複現性(xing);n爲試驗次(ci)數,n=8;`x爲8次實(shí)驗數據的(de)平均值,下(xia)同。
　　穩定性(xìng)定義爲同(tong)-一流量計(ji)在同一個(gè)标準裝置(zhi)、不同實驗(yàn)條件下,多(duō)次測量結(jié)果的變化(huà)幅度,衡量(liàng)标準爲流(liú)量計的最(zuì)大🏃🏻允許💃🏻誤(wù)差。計算公(gong)式爲:
　　式中(zhōng):xmax、xmin分别爲本(běn)次實驗數(shù)據中儀表(biǎo)系數或示(shi)值誤差的(de)最大值、最(zuì)小值。
2流量(liang)計整體計(ji)量性能分(fèn)析
　　試驗得(dé)到的兩個(ge)流量計的(de)儀表系數(shù)和示值誤(wu)差以及它(tā)☔們📞的平均(jun)值、複現性(xìng)和穩定性(xìng)如表2所示(shì)。
 
2.1示值誤差(cha)
　　氣體渦輪(lun)流量計最(zui)大示值誤(wù)差爲0.28%，氣體(tǐ)腰輪流量(liang)❤️計最大示(shì)值❓誤差爲(wèi)0.31%,均小于其(qi)最大允許(xǔ)誤差1%,滿足(zú)合格要求(qiu)❗。由此說明(míng)✊,氣體渦輪(lún)和腰輪流(liú)量計的計(ji)量精度比(bǐ)較高，穩定(dìng)性也較好(hao)。同時,由于(yu)采用脈沖(chòng)輸出方式(shì),示值誤差(chà)也反映了(le)流量計儀(yi)表系數的(de)線性度,示(shì)值誤差較(jiào)小，說.明流(liú)量計儀表(biao)系數的線(xiàn)✉️性度也比(bi)較好。
2.2複現(xiàn)性
　　氣體渦(wo)輪流量計(jì)的儀表系(xì)數複現性(xing)爲0.12%、示值誤(wù)差複㊙️現性(xìng)爲0.06%,小于0.33%,由(yóu)此說明氣(qì)體渦輪流(liu)量計在改(gai)變了實驗(yan)時間和環(huán)境條件下(xià),仍然能夠(gòu)保證儀表(biǎo)系數和示(shì)🏃‍♀️值誤差的(de)一緻🙇‍♀️性,也(yě)證💜明了常(cháng)規的檢定(dìng)結果對正(zhèng)常工作條(tiáo)件🐕下氣體(ti)渦輪流量(liàng)計的有效(xiào)性㊙️。同樣,從(cong)氣體腰輪(lún)流量計的(de)儀表系數(shu)和示值誤(wu)差🐅的複現(xian)性數🍉據分(fèn)析,結論與(yu)氣體渦輪(lún)流量計 一(yi)緻。
2.3穩定性(xìng)
　　氣體渦輪(lun)流量計的(de)儀表系數(shu)和示值誤(wu)差的穩定(ding)性分别爲(wei)0.41%.0.64%,均⭐小于1%,在(zài)合格範圍(wei)内。氣體腰(yāo)輪流量計(ji)的儀表系(xì)數穩定性(xing)爲0.81%,示值誤(wu)差穩定性(xìng)爲1.13%,前者合(hé)格,後者不(bu)合格。
2.4小結(jié)
　　從氣體渦(wō)輪和腰輪(lún)流量計的(de)儀表系數(shù)和示值誤(wu)差整體分(fèn)析其複現(xiàn)性和穩定(dìng)性,可以得(dé)出:在多次(ci)試驗中,兩(liǎng)種流量計(ji)的儀表系(xi)數和示值(zhí)誤差均保(bǎo)☂️持了較好(hao)的一緻性(xìng)。同時,前者(zhe)的穩定性(xing)優于後者(zhě),後者的示(shì)值誤差穩(wen)定性超過(guò)允許範圍(wei),可能會對(dui)比對結果(guǒ)産❓生較大(da)影響。
3單個(ge)流量點計(jì)量性能分(fen)析
　　針對每(mei)一個流量(liang)點儀表系(xi)數的測量(liàng)數據見表(biǎo)3。
 
3.1儀表系數(shù)
　　對表3中兩(liang)台流量計(jì)各流量點(diǎn)的儀表系(xi)數轉換爲(wèi)折線圖，見(jiàn)圖1和圖2。
 
　　從(cóng)圖1中可以(yi)看出,氣體(ti)渦輪流量(liàng)計三個流(liu)量點儀表(biǎo)🛀系數🥵的變(biàn)化趨勢基(ji)本上是一(yī)緻的。其中(zhōng)，80m3/h流量點的(de)儀表系數(shu)最大，150m3/h和300m3/h兩(liang)個流量點(dian)的儀表系(xi)數基本相(xiàng)同。所🥰以,氣(qi)體🤟渦輪流(liu)量計在150m3'/h和(hé)300m3/h流量點的(de)儀表系數(shu)具有較好(hǎo)的一緻性(xìng),在比對💋實(shi)驗中，選⛹🏻‍♀️擇(zé)這兩個流(liú)量點能夠(gòu)更好地反(fan)映出标準(zhun)裝置在不(bú)同流量點(dian)的穩定性(xing)和正确率(lǜ)。
 
　　圖2中，氣體(ti)腰輪流量(liàng)計三個流(liu)量點的儀(yi)表系數整(zheng)📐體的變化(hua)趨勢相同(tong),第二次試(shi)驗的儀表(biǎo)系數整體(tǐ)增大,第三(sān)次試驗的(de)儀表系數(shù)卻整體下(xia)降,而之前(qián)和之後的(de)儀表系數(shu)基本保持(chi)--緻。三個流(liú)量點的儀(yi)⛹🏻‍♀️表系數平(píng)均值分别(bie)爲1413.96m-3、1416.19m-3和1419.20m-3,差值(zhi)基本相同(tóng),說明氣體(tǐ)腰輪流量(liàng)計的儀表(biao)系數🔞與流(liu)量點的線(xiàn)性關系較(jiao)⚽好。
　　同時,從(cong)表3中可以(yǐ)看出,氣體(tǐ)渦輪流量(liang)計的儀表(biao)系數随着(zhe)🤟流量🔞點的(de)增大而減(jian)小，而氣體(ti)腰輪流量(liang)計的儀表(biǎo)系數随着(zhe)流🚩量點的(de)增大而增(zeng)大,這也反(fǎn)映🧑🏽‍🤝‍🧑🏻出兩種(zhong)流量計不(bu)同的計量(liang)特性。
3.2複現(xian)性
　　氣體渦(wo)輪流量計(ji)在80m3/h、150m3/h、300m3/h流量點(dian)的儀表系(xi)數複現性(xing)分别✉️爲0.17%、0.11%和(he)0.08%,均小于0.33%,屬(shu)于合格範(fàn)疇,且值都(dōu)比較小;氣(qi)體腰輪流(liú)量⁉️計三個(gè)流💃🏻量點的(de)儀表系數(shù)複現性分(fen)别爲0.30%、0.29%和0.18%，也(ye)均小于0.33%，但(dan)是值都比(bi)較大,其複(fú)現性明顯(xian)比🍉氣體渦(wo)輪流量計(jì)差。
　　由此可(kě)以分析出(chu),兩台流量(liang)計所有流(liu)量點的儀(yí)表系數在(zài)不同檢定(dìng)條件下均(jun)表現出了(le)較好的一(yi)緻性,但氣(qì)體渦輪🈚流(liú)量計的一(yi)緻性明顯(xiǎn)優于氣體(tǐ)腰♊輪流量(liang)計。同時,兩(liǎng)台流量計(ji)均表現出(chu)流量點儀(yí)表👄系數的(de)複現性随(suí)着流量點(diǎn)的增大而(er)減小的特(te)點,也就是(shi)說在接近(jin)其最大🌈流(liú)量點處儀(yí)表系數的(de)複✊現性最(zuì)好,儀表系(xi)數的一緻(zhì)性最好。這(zhe)一特點有(you)利于在對(duì)标準裝置(zhi)❌進行量值(zhi)比對、期💰間(jian)核查、穩定(dìng)性和重複(fú)性考核等(děng)工⛹🏻‍♀️作中更(gèng)好地選擇(ze)流✂️量點，以(yǐ)盡量減小(xiǎo)或避免流(liú)量計本身(shen)對标準裝(zhuāng)置測量結(jié)果的影響(xiang)。
3.3穩定性
　　氣(qì)體渦輪流(liu)量計從小(xiao)到大的三(sān)個流量點(diǎn)的儀表系(xi)數依次爲(wei)0.53%、0.32%和0.24%,均處于(yu)合格範圍(wei)内;氣體腰(yāo)輪流量🆚計(ji)從小到✨大(dà)的💋三個🔴流(liu)量⭕點的儀(yí)表系數分(fèn)别爲1.06%、1.01%和0.60%，其(qí)中前🈲兩個(ge)值均大于(yú)1%,不合格㊙️,第(dì)三個值雖(suī)然合格，但(dan)也較大。
　　這(zhè)些數據說(shuō)明了氣體(ti)渦輪流量(liang)計在實驗(yàn)過程中保(bao)持了良好(hǎo)的穩定性(xing)，儀表系數(shù)的變化對(dui)比對結果(guo)的🔴影響較(jiào)小，屬于可(ke)以接受範(fan)圍;而氣體(tǐ)腰輪流量(liang)計在👨‍❤️‍👨實驗(yàn)過程中的(de)穩定性較(jiao)差,儀表系(xì)數出現了(le)較大的偏(piān)離,不能客(kè)觀反映出(chu)标準裝置(zhì)的計量💞性(xing)能,在比對(dui)實驗中需(xū)要慎重
3.4小(xiǎo)結
　　從單個(gè)流量點分(fèn)析兩台流(liu)量計的儀(yí)表系數,發(fā)現氣💁體渦(wo)輪流量計(jì)的儀表系(xì)數在後兩(liang)個流量點(dian)一緻性較(jiào)好,能夠更(gèng)好地反映(yìng)出标準裝(zhuāng)置的穩定(dìng)性和正确(què)率;而氣體(tǐ)腰輪流量(liàng)計的儀表(biǎo)🌏系數與流(liu)量點的線(xian)性關系較(jiao)好。同時,兩(liang)種流量計(ji)的儀表系(xì)數随着流(liú)量點的增(zeng)大而呈現(xian)相反的變(bian)化趨勢。
　　氣(qì)體渦輪和(he)腰輪流量(liang)計各流量(liàng)點儀表系(xi)數的複現(xiàn)性均合格(gé)🔱,但前者明(míng)顯優于後(hou)者,且随着(zhe)流量點的(de)增🌈大,複現(xian)性逐漸變(bian)好💰。在利用(yong)這兩種流(liú)量計考💞核(hé)标準裝置(zhi)的工作中(zhong),盡可能選(xuan)擇大的流(liú)量點，有利(lì)于使測量(liàng)結果反映(yìng)标準裝✏️置(zhi)的計量特(te)性。
　　氣體渦(wo)輪流量計(ji)的穩定性(xing)均合格,但(dan)氣體腰輪(lún)流量計前(qián)兩個流量(liang)點儀表系(xi)數的穩定(ding)性不合格(ge),在比對實(shi)驗中優先(xiān)選擇前者(zhě),慎重選擇(zé)後者。兩種(zhong)流量計儀(yi)表系數的(de)穩定性也(ye)随着流量(liàng)點增大而(er)提高，選擇(zé)大♊流量點(dian)有利于減(jiǎn)小儀表系(xi)數穩定性(xìng)對比對試(shi)驗的影響(xiang)。
4結束語
　　本(běn)文依據氣(qì)體渦輪和(he)腰輪流量(liang)計的8次實(shi)驗數據,從(cóng)☀️示值誤差(cha)、儀表系數(shu)、複現性、穩(wen)定性等方(fāng)面分析了(le)兩台流量(liang)計在比對(duì)過程中的(de)計量性能(néng)變化情況(kuàng)。從整體上(shàng)分析,兩台(tái)流量計的(de)儀表系數(shù)和示值🌍誤(wù)差均具有(yǒu)較好的一(yi)-緻性，但氣(qi)體腰輪流(liu)量計的變(biàn)化幅度較(jiào)大。從單一(yī)流量點分(fèn)析,氣體渦(wō)輪流量計(ji)各流量點(diǎn)儀表系數(shu)均表現出(chū)了很高的(de)複現性和(hé)穩定性;而(ér)氣體腰輪(lun)流量計各(ge)流量點儀(yi)表系數的(de)複現性較(jiao)好,穩定性(xing)超過允許(xu)範圍👅。
　　氣體(tǐ)流量标準(zhǔn)裝置的比(bi)對是保證(zheng)區域範圍(wei)量值🌐傳遞(dì)一緻性和(he)有效性的(de)一項重要(yào)内容。但由(you)于工♻️作的(de)難度大、周(zhou)期長、内容(rong)複雜,所以(yǐ)很難保持(chí)一定的連(lian)續性和周(zhou)期性,對傳(chuan)遞标準在(zai)比對過程(chéng)中的計量(liàng)性能變化(hua)研究⛱️也不(bú)能得到很(hen)好的論證(zhèng)。所以，本文(wén)的分析和(hé)研究結論(lun)也并不能(néng)代表兩種(zhǒng)類型🍉流量(liang)計的整體(ti)計量性能(néng),需要更加(jiā)充分的實(shí)驗和充足(zú)的數據才(cai)能得出盡(jìn)可能全面(mian)、客觀的結(jié)論,爲📐提升(shēng)氣體流量(liang)标準㊙️裝置(zhì)的比對工(gong)作提供依(yi)據。

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