影响气体流量计检定结果的因素分析

   2023-10-05 互联网2010
核心提示:摘 要:在气体流量计检定过程中,检定人员、设备、环境条件和检测方法等都将对流量计的检定结果产生一定影响,现就这几个影响因

    摘 要:在气体流量计检定过程中,检定人员、设备、环境条件和检测方法等都将对流量计的检定结果产生一定影响,现就这几个影响因素加以分析,以期得到准确可靠的检测结果。

    气体流量计是一种典型的流量类仪表,而流量类仪表对使用条件的依赖性很强。在流量计检测过程中,检测的人员、设备、环境条件和检测方法等都将对流量计的检定结果产生一定的影响。现结合音速喷嘴法(负压)检定气体流量计,分析影响检定结果的诸多因素。

    1 标准装置带来的影响

    临界流喷嘴式气体流量标准装置是标准表法气体流量标准装置,当气流通过喷嘴时,进出口压差满足一定条件,则气体流过喷嘴喉部的流速保持不变,此时即为临界流状态。

    在检定过程中,不同的喷嘴组合可以检定不同的流量点,每个流量点都是一个临界流状态。一组喷嘴中,最小的决定了该装置可开展检测的最小流量点。我们只要合理地选择不同流量的喷嘴,做到大小兼顾,有零有整,就可以组合出检定规程中规定的流量点。

    气体流量计通常检定最大流量到最小流量的 3 到 7 个检定点,并且对流量点的偏离量作了规定。例如 JJG 198—1994《速度式流量计》检定规程中规定:实际检定流量与规程中规定的流量相比,偏离量应不超过±5%。这就对标准装置中喷嘴的规格和数量提出了要求,如旋进漩涡式气体流量计LUXZ—25B 技术指标中规定流量范围为:2 m3/h~25 m3/h,那么 根 据 JJG198—1994, 其 检 定 点 应 包 括 qmin、0.07qmax、0.15qmax、0.25qmax、0.4qmax、0.7qmax及 qmax(当后 6 个点流量小于qmin时,此检定点可不计),由计算可知该流量计的检定点为:2 m3/h、1.75 m3/h、3.25 m3/h、6.25 m3/h、10.0 m3/h、17.5 m3/h、25m3/h,其中 1.75 m3/h 因其小于 2 m3/h 可以不计。在剩余的 6 个点中,有 3 个不是整数。按照规定检定点实际流量不能偏离规定值的±5%,对于 3.25 m3/h 这点就需要喷嘴中至少有一个流量是 0.1 m3/h 的喷嘴(3.25×0.05≈0.16)。又如,对于流量点整数尾数中含 6、7 的,喷嘴中就需有 1 m3/h、2 m3/h 流量的来组合。因此,计量检定部门在购置标准装置时就应仔细考虑,一定要满足开展检定的流量计对流量点的要求,喷嘴的最小流量及所有喷嘴的组合形式非常重要,在购买时,一定要明确指出,因为它决定了装置本身具有的基本检测能力,尤其是对承担仲裁检定的依法授权的社会公用计量标准,更为重要,这一点在气体流量装置的比对中表现得较为明显。在不同流量点的组合下检定结果的可比性不强,如果标准装置使用不当,就会造成评判失准。

    2 测量时间的影响

    JJG 198—1994 在对检定条件和要求中提到:每次测量时间应不低于装置允许的最短测量时间,A 类流量计应保证一次检定中流量计输出的脉冲数的相对误差绝对值不大于被检流量计重复性的 1/3。

    不同的装置,生产厂家在出厂说明书中规定的最短测量时间是不同的。温度、压力等环境条件对气体流量计的检定起着至关重要的作用。我们知道,对于一定量的气体,在不同的温度、压力的情况下流经同一个标准装置,其流量反应是不同的。同样可以说,在波动的温度、压力等情况下,流经同一个标准装置的气体,其流量也是变化的,波动越大则变化越大,而在同一环境下进行检测,如果时间达不到规定要求,那么环境温度、压力不均衡引起气体状态不稳定,微小的波动都会给检定结果带来较大的影响,适当延长检定时间,就会得到更接近真值的测量结果。另外,为了检测结果准确,在检定气体流量之前,应使该流量计在其 70%~100%流量下至少运行 5 min。

     3 实验室环境的影响

    流量计的仪表性能对环境的依赖性很强,特别是温度变化将直接影响到测量结果。JJG 198—1994 第 13.3.1 中要求对于准确度不低于 1.5 级的流量计,在每一个流量点的每一次检定过程中,检定用气体温度变化应不大于 0.5 ℃;对于准确度低于 1.5 级的流量计,在每一个流量点的每一次检定过程中,检定用气体温度变化不大于 2 ℃。通常在装置中有两处测温要带入计算,一处是被检表,一处是喷嘴,负压法的装置在运行中将室内空气抽入管路,这就使实验室空气流动加速,但温度要在规定范围内变化。这就要求实验室的空间相对够大,使新进入的空气有足够的时间达到温度的平衡稳定,特别是冬季室内供暖地区,更要想办法使温度满足测量要求。

    音速喷嘴法检定气体流量计基本实现了过程自动化,系统软件中的计算方法只要严格按照现行程序执行,就能保证数据处理过程的准确性。另外,在检定不同型式的气体流量计时,要注意标明不能用负压法检定的表不要在负压的装置上检定。

    在气表的检定过程中,还有许多我们未知的影响因素,需要我们进一步总结并改进。

    本文作者:李富生

 

 
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