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使用音速噴嘴裝置檢定金屬管浮子流量計的設備改造和方法改進

發布日期:2018-10-31 11:07:56  來源:  作者:  瀏覽次數:
【導讀】: 目前國內大部分生產廠家在進行氣體金屬管浮子流量計出廠檢測時, 所使用的都是水流量標準裝置。如果希望利用音速噴嘴法氣體流量檢測裝置進行金屬管浮子流量計檢定,就需......

    目前國內大部分生產廠家在進行氣體金屬管浮子流量計出廠檢測時, 所使用的都是水流量標準裝置。如果希望利用音速噴嘴法氣體流量檢測裝置進行金屬管浮子流量計檢定,就需要同時進行檢定設備的改造和檢定方法的改進。

一、檢定設備的改造
    對音速噴嘴法氣體流量檢測裝置進行改造,增加垂直檢測管段,並安裝流量計表盤監控設備和通話設備,使其能滿足金屬管浮子流量計的安裝要求。如果將垂直管道和水平管段安裝在同一間實驗室內,通常有以下兩種方法:一是將水平管段抬高,但在檢定水平安裝的流量計時會遇到很大麻煩;二是將測量管段引出後打彎,這樣容易造成檢定氣流的不流暢。
    本文所采用的方法是在真空罐正下方引出垂直管段, 並在真空罐下麵的地板上打出大小適合的孔洞,使垂直管段穿過地板延伸至實驗室下層房間(一般為地下室),同時在地下室安裝監控設施以及與地上控製室聯係的通話設備。這種做法既避免了前兩種方式的缺點,又可將泵房同時設置在地下室, 可極大降低控製室內的噪音。

二、檢定方法的改進
    針對音速噴嘴法氣體流量檢測裝置的特點,筆者對JJG257-2007《金屬管浮子流量計檢定規程》中規定的浮子回差測量方法進行改進, 並進行了一係列相關試驗,通過試驗數據來驗證改進後方法的可行性。
    JJG257-2007中將回差定義為: 流量計同一個流量點正、反行程檢定得到的各自實際流量平均值之差與流量上限值的比值,以百分數表示。
    所有流量點中最大回差值為流量計的回差。回差的計算方法如式(1)所示:

計算公式1


    式中:En———流量計的回差;qu———流量計同一個流量點正行程檢定得到的實際流量的平均值;qd———流量計同一個流量點反行程檢定得到的實際流量的平均值;qmax———流量計的最大流量。
    這就要求在測量某點回差的過程中,應將被檢流量計的流量調整為某一固定值, 通過讀取標準表正、反行程的流量值來計算回差。
    音速噴嘴式氣體流量標準裝置采用音速文丘裏噴嘴作為標準器,采用並聯組合組成不同流量點。例如,一套流量範圍為0~2000m3/h的音速噴嘴氣體流量標準裝置,其所包含的噴嘴流量分別為0.5m3/h、1m3/h、2m3/h、4m3/h、8m3/h、16m3/h、32m3/h、64m3/h、128m3/h、256m3/h、512m3/h、1024m3/h,這就造成噴嘴裝置的氣源流量大小隻能由這些點進行組合, 不能像鍾罩式氣體流量標準裝置一樣對氣源大小進行連續可調,也就很難滿足JJG257-2007中對於回差測量方法的規定。
    那麽該如何解決這一製約使用音速噴嘴裝置檢定金屬管浮子流量計的問題呢? 本文采取了以下測量方法,如式(2)所示。

計算公式2

    式中:Δi———第i試驗點的回差;Qfi———第i試驗點正行程的Qi值;Qri———第i 試驗點反行程的Qi值;Qmax———流量測量範圍上限值;Qi———出現在Qfi和Qri的解釋中,表示第i試驗點在同行程n次測量中流量計示值流量(或輸出信號所對應的流量)的算術平均值。
    這樣就可以在測量某點回差的過程中,將標準裝置的流量調整為某一固定值, 通過讀取被檢流量計正、反行程的流量值來計算回差。
    表1、表2數據為回差檢定方法改進前後同一台金屬管浮子流量計、同一檢定點檢定數據的對比。

表1 方法改進前金屬管浮子流量計的檢定數據

表1 方法改進前金屬管浮子流量計的檢定數據


表2 方法改進後金屬管浮子流量計的檢定數據

表2 方法改進後金屬管浮子流量計的檢定數據


    通過檢定數據可知, 在設備改造和方法改進前後同一台金屬管浮子流量計在同一檢定點的檢定數據沒有明顯變化,且對於使用音速噴嘴裝置來說,改進後測量回差的方法簡單易行, 可節省大量固定被檢流量計流量點的時間, 能夠達到使用音速噴嘴法氣體流量檢測裝置對氣體金屬管浮子流量計進行準確檢定的目標。
 

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