摘(zhai)要：通過(guo)對渦輪(lun)流量計(ji)
檢定條(tiao)件及使(shi)用條件(jian)一緻性(xing)限定及(ji)技 術處(chu)理,提高(gao)了渦🈚輪(lun)流量計(ji)使用精(jing)度。然後(hou)再通過(guo)對空氣(qi)-蒸汽介(jie)質替代(dai)換算系(xi)數的實(shi)驗研究(jiu),确定了(le)空氣-蒸(zheng)汽換算(suan)系數。首(shou)次用渦(wo)輪流量(liang)計作爲(wei)标準用(yong)于蒸汽(qi)流量量(liang)值的傳(chuan)遞，研究(jiu)了氣體(ti)流量裝(zhuang)置,并獲(huo)得了較(jiao)爲滿意(yi)的結果(guo)。
0引言
蒸(zheng)汽流量(liang)計
的檢(jian)定技術(shu),目前在(zai)國内仍(reng)處于研(yan)究階段(duan),國内一(yi)些生産(chan)廠相繼(ji)建立了(le)以蒸汽(qi)爲工作(zuo)介質的(de)标準♈裝(zhuang)置。但因(yin)💰耗能大(da),工作條(tiao)件不好(hao)等因素(su)而在努(nu)力尋求(qiu)以💃空氣(qi)爲工作(zuo)介質的(de)新☁️途徑(jing)。經調查(cha),目前國(guo)内已經(jing)出現的(de)以空氣(qi)爲工作(zuo)💘介質的(de)标準裝(zhuang)置主要(yao)有二種(zhong):一是音(yin)速噴嘴(zui)式，其裝(zhuang)置測定(ding)精度雖(sui)然滿足(zu)了檢定(ding)要求,但(dan)裝置造(zao)價高,每(mei)台約100多(duo)萬元。實(shi)♈踐證明(ming),其技術(shu)是🔞可行(hang)的,但投(tou)資費用(yong)及管理(li)運行費(fei)用龐大(da), 一般計(ji)量檢定(ding)機構不(bu)可能⛹🏻♀️普(pu)💛遍采用(yong)。其二是(shi)風機孔(kong)闆式，該(gai)裝置雖(sui)然💃造價(jia)不高,但(dan)精度低(di)🧑🏾🤝🧑🏼,加之該(gai)類裝置(zhi)壓力損(sun)失❤️大,而(er)風源壓(ya)力低,故(gu)量程往(wang)往不能(neng)滿足檢(jian)定要求(qiu)，國家計(ji)量部門(men)已确認(ren)這一一(yi)💚點。另外(wai)國内有(you)些單位(wei)也在尋(xun)求用渦(wo)街流量(liang)計來代(dai)替📐噴嘴(zui)或孔闆(pan)的嘗試(shi)，但使用(yong)😍參數尚(shang)不成熟(shu)。
爲解決(jue)上述蒸(zheng)汽計量(liang)檢定的(de)難題，首(shou)次把渦(wo)輪流量(liang)計應用(yong)于氣體(ti)(含蒸汽(qi))流量量(liang)值的傳(chuan)遞中,并(bing)獲得了(le)💰較爲滿(man)意☂️的結(jie)果。
1氣體(ti)流量标(biao)準裝置(zhi)簡介
1.1裝(zhuang)置的結(jie)構
該裝(zhuang)置主要(yao)由風源(yuan)、标準流(liu)量、被檢(jian)流量和(he)數據處(chu)理💃🏻等四(si)部分✔️組(zu)成,如圖(tu)1所示。風(feng)源部分(fen)由柴油(you)機和🧡羅(luo)茨鼓風(feng)機構成(cheng),靜壓力(li)(表)爲0.05 MPa,風(feng)量爲40m3/min,滿(man)足被檢(jian)表流量(liang)上限要(yao)求。标準(zhun).流📱量部(bu)分由渦(wo)輪流量(liang)計、
壓力(li)表
和
溫(wen)度計
等(deng)構成，以(yi)産生具(ju)有規定(ding)精度的(de)标準流(liu)量值。被(bei)檢🏒流量(liang)由被檢(jian)表(如分(fen)流旋翼(yi)式蒸汽(qi)流量計(ji))、壓力表(biao)溫度計(ji)和😄消音(yin)器等構(gou)成。數據(ju)處理部(bu)分由計(ji)算機、工(gong)作台等(deng)構成，此(ci)外還有(you)手動葫(hu)蘆、支架(jia)、閥門和(he)管路等(deng)輔助部(bu)件。
1.2 裝置(zhi)的工作(zuo)原理
從(cong)風源排(pai)出的具(ju)有一定(ding)流量的(de)空氣經(jing)标準表(biao)和被🔱檢(jian)流⛹🏻♀️量計(ji)時,在标(biao)準表中(zhong)即産生(sheng)一定頻(pin)率的電(dian)脈沖🚩信(xin)号,經與(yu)之配合(he)的二次(ci)顯示儀(yi)表輸人(ren)電路放(fang)大整形(xing)後,送人(ren)系數單(dan)元,把脈(mo)沖單位(wei)轉換爲(wei)流量單(dan)位,再送(song)入顯示(shi)單元進(jin)行📱累計(ji)量的數(shu)字顯示(shi)☎️,然後通(tong)過介質(zhi)換算系(xi)數及溫(wen)度、壓力(li)等全面(mian)修正🚶得(de)出流經(jing)标準🌍表(biao)的标準(zhun)質量🆚流(liu)量,再通(tong)過與被(bei)檢表的(de)指示質(zhi)量流量(liang)進行比(bi)較,即可(ke)🤞得出被(bei)檢表在(zai)該流量(liang)下的相(xiang)對誤差(cha)。
1.3 裝置的(de)主要技(ji)術指标(biao)(由河北(bei)省計量(liang)院認定(ding))
1)裝置風(feng)源流量(liang)上限:40m'/min
2)風(feng)源壓力(li):0.035 ~0.05MPa
3)量程:10 ~440L/s
4)流(liu)量穩定(ding)度:≤1%
5)裝置(zhi)精度:1.15% (置(zhi)信概率(lü)P=95% )壓力表(biao)爲0.25級的(de)标準壓(ya)力表,溫(wen)度計分(fen)度值爲(wei)0.1℃的二等(deng)标準溫(wen)度計。裝(zhuang)置精度(du)的評定(ding)公⭕式爲(wei):
式中:δ爲(wei)裝置的(de)精度;δ爲(wei)标準表(biao)的流速(su)精度;δD爲(wei)标準表(biao)前🈲的管(guan)㊙️道内徑(jing)精度;δP爲(wei)壓力表(biao)的精度(du);δr爲溫度(du)計的精(jing)♌度。
2氣體(ti) 流量标(biao)準裝置(zhi)的關鍵(jian)技術及(ji)創新
2.1标(biao)準流量(liang)部分是(shi)該裝置(zhi)的關鍵(jian)
标準表(biao)的選擇(ze)可以有(you)多種,選(xuan)擇渦輪(lun)流量傳(chuan)感器做(zuo)标😄準表(biao),充分利(li)用了該(gai)表量程(cheng)寬、壓力(li)損失小(xiao)。、易🛀🏻驅動(dong)、重複性(xing)好、便于(yu)控制和(he)調節等(deng)諸多優(you)點。一是(shi)擴展了(le)裝置的(de)♌流量測(ce)量範圍(wei),滿足了(le)被檢表(biao)的量程(cheng)要求;二(er)是大大(da)降低了(le)标準⁉️表(biao)的成本(ben)。
2.2裝置的(de)精度是(shi)裝置的(de)主要技(ji)術指标(biao)
數據處(chu)理利用(yong)了計算(suan)機技術(shu)，在國内(nei)采用了(le)國外流(liu)量界提(ti)出的一(yi)種理論(lun)誤差跟(gen)蹤法。其(qi)原理是(shi):在流量(liang)計的性(xing)能穩定(ding)🈲即重複(fu)性好的(de)前提下(xia),用計算(suan)機技術(shu)‼️把該标(biao)準表檢(jian)🔴定時流(liu)量标準(zhun)值(相對(dui)真值)加(jia)以對應(ying)複現(标(biao)準表檢(jian)定時的(de)檢定點(dian)與作爲(wei)标準表(biao)使用時(shi)🌈的使用(yong)點相🔞吻(wen)合),從而(er)逐點消(xiao)除了該(gai)🔞表的系(xi)統誤🤩差(cha),隻剩下(xia)了随機(ji)誤差(實(shi)際是重(zhong)複性誤(wu)差)表征(zheng)♊标準表(biao)的實際(ji)✏️精度,這(zhe)樣便将(jiang)名義精(jing)度等♈級(ji)爲1.5級的(de)氣體渦(wo)輪流量(liang)計的精(jing)度提高(gao)到了0.5%左(zuo)右。
2.3空氣(qi)與蒸汽(qi)的換算(suan) 系數的(de)确定
這(zhe)是影響(xiang)裝置精(jing)度的一(yi)個重要(yao)因素。查(cha)閱了國(guo)内大量(liang)有關資(zi)料的基(ji)礎上,分(fen)别在空(kong)氣及蒸(zheng)汽測量(liang)💔裝置❗上(shang),進行了(le)上百次(ci)系列實(shi)驗,通過(guo)對大量(liang)不同介(jie)質、不同(tong)流量範(fan)圍及不(bu)同測⭕量(liang)條件下(xia)的實驗(yan)數據,進(jin)行了👨❤️👨回(hui)歸處理(li)♋後,确定(ding)了🌈空氣(qi)-蒸汽換(huan)算的換(huan)算系數(shu),爲渦輪(lun)流量計(ji),以壓縮(suo)空氣爲(wei)介質檢(jian)定蒸汽(qi)流量計(ji)提供了(le)必要條(tiao)件。
3氣體(ti)流量标(biao)準裝置(zhi)的比對(dui)試驗數(shu)據
1)對同(tong)一台蒸(zheng)汽流量(liang)計在該(gai)裝置上(shang)的檢定(ding)結果與(yu)蒸汽流(liu)量檢定(ding)裝置上(shang)鑒定結(jie)果的比(bi)對如表(biao)1所示👣。該(gai)裝置精(jing)度爲1.25%。表(biao)1所列數(shu)據爲誤(wu)差最大(da)值。
2)裝置(zhi)主要技(ji)術參數(shu)與同類(lei)裝置的(de)比對,如(ru)表2所示(shi)。
4結論
1)用(yong)渦輪流(liu)量計作(zuo)爲傳遞(di)标準的(de)該裝置(zhi),具有量(liang)程寬、壓(ya)損♋小、重(zhong)複性好(hao)等優點(dian),克服了(le)其它類(lei)型裝置(zhi)壓損大(da)、量程不(bu)夠的缺(que)陷，且造(zao)價低、其(qi)投資是(shi)音速噴(pen)嘴式裝(zhuang)置的20%左(zuo)右。
2)對标(biao)準表的(de)主要誤(wu)差項(系(xi)統誤差(cha))采用誤(wu)差跟蹤(zong)法進行(hang)了消除(chu),大大提(ti)高了裝(zhuang)置測量(liang)精度。
3)對(dui)蒸汽流(liu)量量值(zhi)傳遞中(zhong)空氣-蒸(zheng)汽換算(suan)系數,由(you)大量實(shi)驗數據(ju)通過回(hui)歸處理(li)來确定(ding),置信度(du)比較高(gao)。
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