摘要(yao):氣體渦(wo)輪流量(liang)計
是一(yi)種被廣(guang)泛使用(yong)的氣體(ti)流量計(ji)量器具(ju),具備可(ke)以将溫(wen)🔞度和🔞壓(ya)力修正(zheng)得到标(biao)準體積(ji)的功能(neng),國内已(yi)有文獻(xian)闡述壓(ya)力變化(hua)🌈對氣體(ti)渦輪流(liu)量計的(de)影📱響,溫(wen)度由于(yu)變化不(bu)大其影(ying)響較小(xiao),但在北(bei)方地區(qu)由于冬(dong)季天氣(qi)惡劣,氣(qi)溫變化(hua)較大,一(yi)些氣體(ti)渦輪流(liu)量計出(chu)現了計(ji)量不正(zheng)确的情(qing)況,本文(wen)通過實(shi)際🔆檢測(ce)和對儀(yi)🔞表的比(bi)對分析(xi)來确定(ding)溫度對(dui)氣體渦(wo)輪流量(liang)計的影(ying)響程度(du),并分析(xi)了可能(neng)導緻計(ji)量不正(zheng)确的原(yuan)因。
0引言(yan)
氣體渦(wo)輪流量(liang)計是一(yi)種流量(liang)測量儀(yi)表,流體(ti)流過渦(wo)輪葉片(pian)驅☀️動其(qi)轉動,葉(ye)片轉動(dong)的速度(du)與體積(ji)流量近(jin)似成比(bi)例,通過(guo)🈚測量渦(wo)輪葉片(pian)的轉速(su)就可以(yi)推算出(chu)流過流(liu)體的體(ti)積。氣體(ti)渦輪流(liu)量計有(you)較好⭐的(de)穩定性(xing)和重複(fu)性,因此(ci)在日🐕常(chang)檢測過(guo)程中很(hen)少😘出現(xian)異常情(qing)況,但北(bei)方地區(qu)有用戶(hu)反映經(jing)過溯源(yuan)後的儀(yi)表開始(shi)使用正(zheng)常,在天(tian)氣變冷(leng)後渦輪(lun)流量計(ji)的計量(liang)🚶♀️出現了(le)計量不(bu)正确的(de)情況。通(tong)常情況(kuang)下氣體(ti)渦輪流(liu)量計的(de)🤞工作範(fan)圍較寬(kuan),一❓般情(qing)況下溫(wen)度變化(hua)對計量(liang)性能的(de)影響較(jiao)小,但在(zai)北方地(di)區冬季(ji)的低溫(wen)環境的(de)确影響(xiang)到了氣(qi)體渦輪(lun)流量計(ji)的計量(liang)性能。
從(cong)結構上(shang)分析,氣(qi)體渦輪(lun)流量計(ji)由緊固(gu)件、殼體(ti)、導向件(jian)、止推片(pian)、葉輪、電(dian)磁感應(ying)式信号(hao)檢出器(qi)、軸承後(hou)導向件(jian)、積算儀(yi)等組成(cheng),通過現(xian)場對用(yong)戶反映(ying)的問⛹🏻♀️題(ti)儀表的(de)檢查🏃🏻,其(qi)緊固件(jian)、殼體、導(dao)向件等(deng)均無損(sun)壞💯,軸承(cheng)正常,積(ji)算儀設(she)置未改(gai)變,溫度(du)壓力傳(chuan)感器正(zheng)常,複檢(jian)結果并(bing)未出現(xian)較大差(cha)異,但在(zai)安裝回(hui)現場💁後(hou)仍出現(xian)了計量(liang)不正确(que)的情況(kuang)。本文探(tan)讨導✉️緻(zhi)氣體渦(wo)輪流量(liang)計的計(ji)量不正(zheng)确的原(yuan)🐅因。
1溫度(du)對氣體(ti)渦輪流(liu)量計的(de)影響
氣(qi)體渦輪(lun)流量計(ji),正确率(lü)等級爲(wei)1.0級,在音(yin)速噴嘴(zui)法氣體(ti)‼️流量标(biao)準裝置(zhi)上檢測(ce)時出現(xian)絕大多(duo)數不合(he)格的📐問(wen)題,而之(zhi)前并未(wei):出現類(lei)似情況(kuang),該品牌(pai)流量計(ji)的合格(ge)率很高(gao),通過對(dui)基表的(de)檢測與(yu)高頻脈(mo)沖輸出(chu)的檢測(ce),二者誤(wu)差一緻(zhi),且均爲(wei)負誤差(cha),儀表顯(xian)示與輸(shu)出均正(zheng)常。表1爲(wei)誤差最(zui)大的一(yi)台氣體(ti)渦輪流(liu)量計高(gao)頻🙇🏻脈沖(chong)輸出誤(wu)差和基(ji)表機械(xie)顯示部(bu)分的誤(wu)差值。
通過(guo)對标準(zhun)裝置的(de)自檢,并(bing)未發現(xian)異常,裝(zhuang)置工作(zuo)正常。爲(wei)了保證(zheng)檢測的(de)可靠性(xing),将該批(pi)儀表在(zai).2000L鍾罩✊式(shi)氣體流(liu)✉️量标準(zhun)裝🤟置上(shang)進行了(le)複檢。音(yin)速噴嘴(zui)法✂️氣體(ti)流量标(biao)準裝置(zhi)與2000L鍾罩(zhao)式氣體(ti)流量标(biao)準裝置(zhi)的系統(tong)誤差在(zai)0.3%以内。通(tong)過複檢(jian)發現氣(qi)體👣渦輪(lun)流量♈計(ji)的示值(zhi)誤差在(zai)不斷變(bian)🏒化,重複(fu)性較差(cha),随着檢(jian)測🐪時間(jian)的延長(zhang),示值誤(wu)差不斷(duan)減🚶♀️小,向(xiang)正方向(xiang)發展,考(kao)慮到音(yin)速噴嘴(zui)實驗室(shi)的環境(jing)溫度爲(wei)10.5℃,鍾罩實(shi)驗室溫(wen)度爲20.1℃,因(yin)此進行(hang)恒溫.後(hou)再進行(hang)試驗。恒(heng)溫後再(zai)次對氣(qi)體渦輪(lun)流量計(ji)進✉️行檢(jian)測😘,表2爲(wei)該台氣(qi)體渦輪(lun)流量計(ji)的高頻(pin)輸出誤(wu)差。
通過(guo)表2可以(yi)發現在(zai)恒溫後(hou)的檢測(ce)結果誤(wu)差發生(sheng)了較大(da)⛷️的變✔️化(hua),重複性(xing)也較好(hao),考慮到(dao)兩套裝(zhuang)置的系(xi)統誤差(cha)不超過(guo)0.3%,但🐉實際(ji)🆚檢測結(jie)果最大(da)誤差偏(pian)移達到(dao)了2.30%,如此(ci)之大的(de)偏移量(liang)并❓不是(shi)标💃準裝(zhuang)置所引(yin)起的。将(jiang)該台氣(qi)體渦輪(lun)流量計(ji)馬上拿(na)到音速(su)噴嘴☁️氣(qi)體流量(liang)标準裝(zhuang)置上進(jin)行複測(ce),所用噴(pen)嘴未改(gai)變,檢測(ce)結果見(jian)表3。
從表(biao)3可以發(fa)現在沒(mei)有對儀(yi)表經過(guo)任何改(gai)動的情(qing)況下,在(zai)同樣的(de)裝置下(xia),儀表的(de)示值誤(wu)差合格(ge),且和之(zhi)前在裝(zhuang)置上檢(jian)測的誤(wu)差發生(sheng)了較大(da)的偏移(yi)。通過分(fen)析🧡實驗(yan)中各個(ge)影響因(yin)素,發現(xian)變化較(jiao)大的隻(zhi)👄有溫度(du),爲❌了确(que)認影響(xiang)因素爲(wei)♋溫度,将(jiang)該流量(liang)計在✂️音(yin)速噴嘴(zui)實驗室(shi)10.5℃的環境(jing)溫度下(xia)恒溫,恒(heng)溫後再(zai)進行實(shi)驗,檢測(ce)結果見(jian)表4。
通過(guo)恒溫後(hou)的渦輪(lun)流量計(ji)的示值(zhi)誤差與(yu)最開始(shi)檢測❄️的(de)誤♈差相(xiang)接近,說(shuo)明溫度(du)變化對(dui)儀表的(de)誤差🔱産(chan)生了較(jiao)🈚大的影(ying)響。通過(guo)對送檢(jian)用戶的(de)詢問,由(you)于用戶(hu)是外地(di)送㊙️檢,出(chu)發較早(zao),且送檢(jian)車輛空(kong)間有限(xian),所以在(zai)送檢前(qian)一天晚(wan)上就将(jiang)部分儀(yi)表🐇的外(wai)包裝拆(chai)掉,并将(jiang)表裝車(che),放置在(zai)室外,第(di)二天早(zao)起送檢(jian),雖然在(zai)檢測之(zhi)前🈲進行(hang)了短時(shi)間✨恒溫(wen),但表體(ti)溫度仍(reng)然較低(di)。
2實驗分(fen)析
爲此(ci)選取此(ci)批流量(liang)計中3台(tai)較好的(de)氣體渦(wo)輪流量(liang)🚶♀️計進行(hang)✍️環境🈚影(ying)響性試(shi)驗,試驗(yan)條件:在(zai)20℃情況下(xia)充分恒(heng)溫,用鍾(zhong)🍉罩式氣(qi)體流量(liang)标準裝(zhuang)置檢測(ce);試驗條(tiao)件二:用(yong)高低溫(wen)試驗箱(xiang)恒🏃♂️溫至(zhi)與音速(su)噴嘴實(shi)驗室溫(wen)度相同(tong)的‼️溫度(du)下,約10.5℃,用(yong)音速噴(pen)嘴式氣(qi)體🙇♀️流量(liang)标準裝(zhuang)置檢測(ce);試驗條(tiao)件三:用(yong)高低溫(wen)試驗箱(xiang)恒溫至(zhi)0C,控制音(yin)速噴嘴(zui)實🈚驗室(shi)溫度到(dao)0℃或略低(di)于0℃,用音(yin)速噴嘴(zui)式氣體(ti)流量标(biao)準裝置(zhi)檢測。不(bu)同溫度(du)條件下(xia)三台氣(qi)🐪體渦輪(lun)流量計(ji)的🏃示值(zhi)誤差曲(qu)線如☔圖(tu)㊙️1所示。
通過對(dui)三塊氣(qi)體渦輪(lun)流量計(ji)的實驗(yan)數據可(ke)以看出(chu),溫度對(dui)氣體渦(wo)輪流量(liang)計的示(shi)值誤差(cha)有明顯(xian)的影響(xiang),但在大(da)流量時(shi)的影響(xiang)有限,流(liu)量越小(xiao)影響越(yue)大。JJG1037--2008《氣體(ti)渦輪流(liu)🆚量計》中(zhong),在對檢(jian)定環境(jing)條件的(de)要求中(zhong)描述爲(wei)5~45℃,檢測溫(wen)度在10.5℃時(shi)滿足檢(jian)測要求(qiu),通過對(dui)音♊速噴(pen)嘴法氣(qi)體流量(liang)标準🔅裝(zhuang)置檢測(ce)氣體渦(wo)輪流量(liang)計的曆(li)史記錄(lu)查閱和(he)相同儀(yi)表不同(tong)年代的(de)檢測結(jie)果分析(xi),發現氣(qi)體渦輪(lun)流量計(ji)受溫度(du)影響的(de)程度不(bu)盡相同(tong),有的影(ying)響較小(xiao),也有的(de)會發⭐生(sheng)一些誤(wu)差偏移(yi)。可☂️以看(kan)出溫度(du)對渦輪(lun)流量計(ji)的影響(xiang)是有🔴限(xian)的,且因(yin)生産廠(chang)🤩家而異(yi)。對于這(zhe)批氣體(ti)渦輪流(liu)量計爲(wei)何産生(sheng)如此大(da)的誤差(cha),通過分(fen)析和與(yu)該氣體(ti)渦輪流(liu)量計的(de)駐中國(guo)技🌐術代(dai)表溝通(tong),發現該(gai)類氣體(ti)渦輪流(liu)🌂量計在(zai)南方地(di)區使用(yong)中幾乎(hu)很少發(fa)生🐪此類(lei)問題,而(er)且在多(duo)個省級(ji)計量技(ji)術機構(gou)檢測時(shi)也沒有(you)發生多(duo)台不合(he)格的問(wen)題,但該(gai)氣體渦(wo)輪流💁量(liang)計并未(wei)考慮在(zai)東北地(di)區極寒(han)狀态下(xia)📞對儀表(biao)的影響(xiang)。通過分(fen)析,氣體(ti)渦輪流(liu)量計需(xu)要潤滑(hua)劑潤滑(hua)♉才能正(zheng)常工作(zuo),在北方(fang)寒冷地(di)區可能(neng)會出現(xian)渦輪💔潤(run)滑油低(di)溫性能(neng)不好,導(dao)緻黏度(du)變化較(jiao)👅大,阻力(li)增🏃強,降(jiang)低低溫(wen)下渦輪(lun)軸承的(de)旋轉速(su)率,從而(er)引起小(xiao)流量誤(wu)差受溫(wen)度影響(xiang)較大的(de)情況,類(lei)似于汽(qi)車發動(dong)機機油(you)的特性(xing),因此更(geng)⁉️換低溫(wen)潤滑油(you)可以從(cong)一定程(cheng)度.上解(jie)決此類(lei)問題的(de)發生。而(er)很多出(chu)問題的(de)🔞氣體渦(wo)輪流量(liang)計也大(da)多由此(ci)類因素(su)導緻。
3結(jie)束語
大(da)部分氣(qi)體渦輪(lun)流量計(ji)都配備(bei)了智能(neng)體積修(xiu)正🈲儀☂️,可(ke)🛀🏻以🏃♀️将工(gong)況流量(liang)修正到(dao)标況流(liu)量,但實(shi)際極限(xian)條件下(xia)的溫度(du)仍會對(dui)氣體渦(wo)輪流量(liang)計的機(ji)械性能(neng)産生一(yi)定的影(ying)響,有👨❤️👨時(shi)也是不(bu)能忽略(lue)的,儀表(biao)生産企(qi)業應當(dang)充分考(kao)🏃慮到這(zhe)種極限(xian)條件,在(zai)機械結(jie)構設計(ji)時降低(di)低溫對(dui)機械部(bu)件的影(ying)響并提(ti)供适當(dang)的潤滑(hua)油,用戶(hu)在使用(yong)時也應(ying)當按時(shi)加注符(fu)合要求(qiu)的專業(ye)潤滑油(you),在有條(tiao)件的情(qing)況下應(ying)當設置(zhi)獨立儀(yi)表室或(huo)其他🆚措(cuo)施來保(bao)護流量(liang)計。
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