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使用音速喷嘴装置检定金属管浮子流量计的设备改造和方法改进

发布日期:2018-10-31 11:07:56  来源:  作者:  浏览次数:
【导读】: 目前国内大部分生产厂家在进行气体金属管浮子流量计出厂检测时, 所使用的都是水流量标准装置。如果希望利用音速喷嘴法气体流量检测装置进行金属管浮子流量计检定,就需......

    目前国内大部分生产厂家在进行气体金属管浮子流量计出厂检测时, 所使用的都是水流量标准装置。如果希望利用音速喷嘴法气体流量检测装置进行金属管浮子流量计检定,就需要同时进行检定设备的改造和检定方法的改进。

一、检定设备的改造
    对音速喷嘴法气体流量检测装置进行改造,增加垂直检测管段,并安装流量计表盘监控设备和通话设备,使其能满足金属管浮子流量计的安装要求。如果将垂直管道和水平管段安装在同一间实验室内,通常有以下两种方法:一是将水平管段抬高,但在检定水平安装的流量计时会遇到很大麻烦;二是将测量管段引出后打弯,这样容易造成检定气流的不流畅。
    本文所采用的方法是在真空罐正下方引出垂直管段, 并在真空罐下面的地板上打出大小适合的孔洞,使垂直管段穿过地板延伸至实验室下层房间(一般为地下室),同时在地下室安装监控设施以及与地上控制室联系的通话设备。这种做法既避免了前两种方式的缺点,又可将泵房同时设置在地下室, 可极大降低控制室内的噪音。

二、检定方法的改进
    针对音速喷嘴法气体流量检测装置的特点,笔者对JJG257-2007《金属管浮子流量计检定规程》中规定的浮子回差测量方法进行改进, 并进行了一系列相关试验,通过试验数据来验证改进后方法的可行性。
    JJG257-2007中将回差定义为: 流量计同一个流量点正、反行程检定得到的各自实际流量平均值之差与流量上限值的比值,以百分数表示。
    所有流量点中最大回差值为流量计的回差。回差的计算方法如式(1)所示:

计算公式1


    式中:En———流量计的回差;qu———流量计同一个流量点正行程检定得到的实际流量的平均值;qd———流量计同一个流量点反行程检定得到的实际流量的平均值;qmax———流量计的最大流量。
    这就要求在测量某点回差的过程中,应将被检流量计的流量调整为某一固定值, 通过读取标准表正、反行程的流量值来计算回差。
    音速喷嘴式气体流量标准装置采用音速文丘里喷嘴作为标准器,采用并联组合组成不同流量点。例如,一套流量范围为0~2000m3/h的音速喷嘴气体流量标准装置,其所包含的喷嘴流量分别为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,这就造成喷嘴装置的气源流量大小只能由这些点进行组合, 不能像钟罩式气体流量标准装置一样对气源大小进行连续可调,也就很难满足JJG257-2007中对于回差测量方法的规定。
    那么该如何解决这一制约使用音速喷嘴装置检定金属管浮子流量计的问题呢? 本文采取了以下测量方法,如式(2)所示。

计算公式2

    式中:Δi———第i试验点的回差;Qfi———第i试验点正行程的Qi值;Qri———第i 试验点反行程的Qi值;Qmax———流量测量范围上限值;Qi———出现在Qfi和Qri的解释中,表示第i试验点在同行程n次测量中流量计示值流量(或输出信号所对应的流量)的算术平均值。
    这样就可以在测量某点回差的过程中,将标准装置的流量调整为某一固定值, 通过读取被检流量计正、反行程的流量值来计算回差。
    表1、表2数据为回差检定方法改进前后同一台金属管浮子流量计、同一检定点检定数据的对比。

表1 方法改进前金属管浮子流量计的检定数据

表1 方法改进前金属管浮子流量计的检定数据


表2 方法改进后金属管浮子流量计的检定数据

表2 方法改进后金属管浮子流量计的检定数据


    通过检定数据可知, 在设备改造和方法改进前后同一台金属管浮子流量计在同一检定点的检定数据没有明显变化,且对于使用音速喷嘴装置来说,改进后测量回差的方法简单易行, 可节省大量固定被检流量计流量点的时间, 能够达到使用音速喷嘴法气体流量检测装置对气体金属管浮子流量计进行准确检定的目标。
 

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