渦輪流量計作為標(biāo)準(zhǔn)表的氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置

標(biāo)準(zhǔn)表法氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置基本工作原理的基礎(chǔ)上對裝置結(jié)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計,重點對裝置管道壓力損失進(jìn)行了分析計算,對風(fēng)機(jī)選型進(jìn)行了分析,對裝置整體不確定度分配進(jìn)行了計算,并確定了標(biāo)準(zhǔn)表、溫度傳感器和壓力傳感器的選型方案。給出了對裝置進(jìn)行流量穩(wěn)定性測試及儀表檢定實驗的結(jié)果。對標(biāo)準(zhǔn)表法流量標(biāo)準(zhǔn)裝置的普及應(yīng)用及對流量計研究水平的整體提高有重要意義。介紹了以渦輪流量計作為標(biāo)準(zhǔn)表的氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置的組成及工作原理,重點分析了這種裝置的不確定度。提出了采用并聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)表法不會降低裝置的精度,給出了提高標(biāo)準(zhǔn)表法氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置精度的方法。

標(biāo)準(zhǔn)裝置按計量器具可分為稱量法、容積法和標(biāo)準(zhǔn)表法。其中,標(biāo)準(zhǔn)表法流量標(biāo)準(zhǔn)裝置是傳遞標(biāo)準(zhǔn)裝置。它利用流體力學(xué)連續(xù)性原理,將標(biāo)準(zhǔn)表和被檢表串聯(lián),由標(biāo)準(zhǔn)表和相關(guān)參數(shù)測量儀表給出標(biāo)準(zhǔn)流量,與被檢表輸出的流量比較,確定被檢表的技術(shù)指標(biāo)。與其它方法的流量標(biāo)準(zhǔn)裝置相比具有結(jié)構(gòu)簡單、工作效率高、操作方便、投資少和建設(shè)周期短的優(yōu)點,特別是可以給出更寬的流量范圍。

標(biāo)準(zhǔn)表法流量標(biāo)準(zhǔn)裝置結(jié)構(gòu)簡單、投資少、建設(shè)周期短,特別適合于中小型儀表生產(chǎn)廠家對儀表的檢定。為了對不同口徑、不同原理的氣體流量計進(jìn)行檢定、性能測試,本文設(shè)計了標(biāo)準(zhǔn)表法氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置并對管道壓力損失進(jìn)行了分析計算,對風(fēng)機(jī)選型進(jìn)行了分析,對裝置整體不確定度分配進(jìn)行了計算,并確定了標(biāo)準(zhǔn)表、溫度傳感器和壓力傳感器的選擇方案,給出了對裝置進(jìn)行流量穩(wěn)定性測試及儀表檢定實驗的結(jié)果。

裝置概述及組成

標(biāo)準(zhǔn)表法氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置[2](以下簡稱裝置)主要由流量標(biāo)準(zhǔn)器、試驗管路、流體源、計時器、控制設(shè)備及數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)組成。本氣體渦輪流量計流量標(biāo)準(zhǔn)裝置采用的是負(fù)壓標(biāo)準(zhǔn)表法,其設(shè)計及檢定的依據(jù)是JJG643—2003《標(biāo)準(zhǔn)表法流量標(biāo)準(zhǔn)裝置》。設(shè)計的流量范圍為5～4800m3/h,兩個校準(zhǔn)臺位,可對DN25～DN250的氣體流量計進(jìn)行檢定。裝置的準(zhǔn)確度為0.25%,可檢定0.5級及以下的工業(yè)用氣流量計,包括渦輪流量計、腰輪流量計和渦街流量計等。當(dāng)被檢流量計帶有脈沖輸出時,由系統(tǒng)中的程控器直接進(jìn)行脈沖采集,并進(jìn)行相應(yīng)的比對及數(shù)據(jù)處理。對于無脈沖輸出的流量計,裝置采用數(shù)碼攝影方法進(jìn)行讀數(shù)。裝置配置系統(tǒng)如圖1所示。

渦輪流量計工作原理將被檢流量計安裝到試驗管路中,以標(biāo)準(zhǔn)流量計為標(biāo)準(zhǔn)器,使流體連續(xù)通過標(biāo)準(zhǔn)流量計和被檢流量計,比較兩者的輸出瞬時流量值,或比較一段時間內(nèi)的累積流量值,從而確定被檢流量計的計量性能。