摘(zhai)要：氣體(ti)渦輪和(he)腰輪流(liu)量計 常(chang)作爲氣(qi)體流量(liang)标準裝(zhuang)置比對(dui)的傳遞(di)标準,但(dan)在比對(dui)過程💔中(zhong)的計量(liang)性能變(bian)化影響(xiang)甚至決(jue)定了比(bi)對結💔果(guo)的客觀(guan)性與公(gong)正性。基(ji)于一台(tai)氣體渦(wo)輪流量(liang)計 和一(yi)台腰輪(lun)流量計(ji)在比對(dui)過程中(zhong)的8次實(shi)驗數據(ju),從兩台(tai)流量🔅計(ji)的整體(ti)上和單(dan)一流量(liang)點兩個(ge)角度出(chu)發,分析(xi)示值誤(wu)差、儀表(biao)系數及(ji)其複現(xian)性和穩(wen)定性的(de)變化規(gui)律。結果(guo)顯示兩(liang)台流量(liang)計在比(bi)對過程(cheng)中均保(bao)持了較(jiao)好的複(fu)現性;前(qian)🤞者的穩(wen)定性較(jiao)好,而👅後(hou)者的穩(wen)定性不(bu)合格;兩(liang)⭐台流量(liang)計的👅複(fu)現性和(he)穩定性(xing)均随着(zhe)其流量(liang)的增大(da)而逐漸(jian)提高。由(you)此說明(ming)⭐，氣體流(liu)量标準(zhun)裝置比(bi)對工作(zuo)中優先(xian)選擇穩(wen)定性較(jiao)好的流(liu)量計作(zuo)爲🈚傳遞(di)标準,且(qie)盡可能(neng)選擇大(da)的流量(liang)點,有利(li)于減小(xiao)其複現(xian)性和穩(wen)定性對(dui)測量結(jie)果的影(ying)響,更好(hao)地👣反映(ying)标準裝(zhuang)置的測(ce)量能力(li)。
0引言
　　在(zai)氣體流(liu)量計量(liang)中,氣體(ti)渦輪和(he)腰輪流(liu)量計均(jun)爲比較(jiao)成熟的(de)儀表,具(ju)有精度(du)高、重複(fu)性好、量(liang)程比寬(kuan)、抗幹擾(rao)能力強(qiang)等特點(dian)，在石油(you)化工工(gong)業生産(chan)中廣泛(fan)應用。同(tong)時,在全(quan)國省級(ji)技術機(ji)構之間(jian)和省市(shi)範圍内(nei),這兩種(zhong)流量計(ji)也多次(ci)被作爲(wei)傳遞标(biao)準用于(yu)氣體流(liu)量标準(zhun)裝置的(de)比✨對工(gong)作。
　　但是(shi),比對過(guo)程中,這(zhe)兩種流(liu)量計的(de)計量性(xing)能變化(hua)情😘況以(yi)⭕及這一(yi)變化對(dui)比對數(shu)據的影(ying)響程度(du)等問題(ti)都沒有(you)一個定(ding)量甚至(zhi)定性的(de)結論。分(fen)析和研(yan)究這些(xie)問題,有(you)利🥰于對(dui)比🔞對數(shu)據更加(jia)客觀的(de)評價和(he)處理,提(ti)高🈲比對(dui)結果的(de)公平性(xing)和公正(zheng)性。同時(shi),進一👅步(bu)分析其(qi)變化規(gui)律，有利(li)于指導(dao)比對工(gong)作中對(dui)流量計(ji)和流量(liang)點的選(xuan)擇,以減(jian)小流量(liang)計本身(shen)對比對(dui)數據的(de)影響程(cheng)度,使得(de)比對結(jie)果能夠(gou)更好地(di)反映标(biao)準裝置(zhi)的測量(liang)能力。
　　2025年(nian)11月,新疆(jiang)維吾爾(er)自治區(qu)計量測(ce)試研究(jiu)院承擔(dan)并🌈主導(dao)了全疆(jiang)💋範圍内(nei)氣體流(liu)量标準(zhun)裝置的(de)比對工(gong)🙇🏻作。本文(wen)基于本(ben)次比🐆對(dui)工作中(zhong)的實驗(yan)數據，分(fen)析和研(yan)究兩台(tai)傳遞标(biao)準一氣(qi)體渦輪(lun)流量計(ji)和氣體(ti)腰輪流(liu)量計的(de)計量性(xing)能變化(hua)情況,以(yi)期爲探(tan)讨和解(jie)決上述(shu)問題提(ti)供參考(kao)。
1比對概(gai)述
　　主導(dao)實驗室(shi)爲新疆(jiang)計量測(ce)試研究(jiu)院，參比(bi)實驗室(shi)爲全疆(jiang)範圍内(nei)其他七(qi)個授權(quan)的計量(liang)技術機(ji)構。.所有(you)實驗室(shi)的比對(dui)裝置均(jun)爲臨界(jie)流文丘(qiu)裏噴嘴(zui)法氣體(ti)流量标(biao)準裝置(zhi),測量範(fan)圍均滿(man)足比對(dui)的流量(liang)🙇‍♀️點要求(qiu)。傳遞标(biao)準爲㊙️--台(tai)渦輪流(liu)量計和(he)一台腰(yao)輪流量(liang)計,均采(cai)用脈沖(chong)輸出的(de)方法，測(ce)量設定(ding)流量點(dian)的⭐儀表(biao)系數。傳(chuan)遞标準(zhun)的參數(shu)見表1。
 
　　爲(wei)了保證(zheng)傳遞标(biao)準的計(ji)量性能(neng)穩定性(xing),采用星(xing)形式傳(chuan)遞方法(fa),比對過(guo)程中主(zhu)導實驗(yan)室完成(cheng)對傳遞(di)❓标準的(de)8次試驗(yan)。每個🏃🏻流(liu)量點重(zhong)複實驗(yan)6次,取算(suan)術平均(jun)值作爲(wei)實驗結(jie)果。比對(dui)過程中(zhong)人員全(quan)程監督(du),傳遞标(biao)準在比(bi)對過程(cheng)中沒有(you)出現碰(peng)撞、跌落(luo)、電擊、堵(du)塞等意(yi)外情況(kuang)，保證了(le)傳遞标(biao)準的完(wan)好性和(he)實驗🤟數(shu)據的有(you)效☁️性。
　　本(ben)文基于(yu)實驗數(shu)據分析(xi)和研究(jiu)氣體渦(wo)輪和腰(yao)輪流🔴量(liang)計的計(ji)量性能(neng)變化,從(cong)流量計(ji)整體情(qing)況、單個(ge)流量點(dian)情💋況兩(liang)個角🤟度(du)出發,分(fen)析其示(shi)值誤差(cha)、儀表系(xi)數、複現(xian)性穩定(ding)性等方(fang)面的内(nei)容,同時(shi)對比對(dui)數據進(jin)行處理(li),以驗證(zheng)分析結(jie)論。
　　複現(xian)性定義(yi)爲同一(yi)流量計(ji)在相同(tong)的标準(zhun)裝置、不(bu)同的實(shi)驗📱時間(jian)、不同的(de)實驗環(huan)境條件(jian)下得到(dao)測量結(jie)果的一(yi)☁️緻程度(du),采用實(shi)驗标準(zhun)偏差表(biao)示[5-6]。衡量(liang)标準爲(wei)流量計(ji)最大允(yun)許🙇🏻誤差(cha)絕對值(zhi)的1/3。計算(suan)公式爲(wei):
 
　　式中:sR爲(wei)儀表系(xi)數或示(shi)值誤差(cha)的複現(xian)性;n爲試(shi)驗次數(shu),n=8;`x爲8次👅實(shi)驗數據(ju)的平均(jun)值,下同(tong)。
　　穩定性(xing)定義爲(wei)同-一流(liu)量計在(zai)同一個(ge)标準裝(zhuang)置、不同(tong)實㊙️驗❗條(tiao)件♈下,多(duo)次測量(liang)結果的(de)變化幅(fu)度,衡量(liang)标準爲(wei)流量⛹🏻‍♀️計(ji)的最大(da)允許誤(wu)差。計算(suan)公式爲(wei):
　　式中:xmax、xmin分(fen)别爲本(ben)次實驗(yan)數據中(zhong)儀表系(xi)數或示(shi)值誤差(cha)的最大(da)值🏃🏻、最小(xiao)值。
2流量(liang)計整體(ti)計量性(xing)能分析(xi)
　　試驗得(de)到的兩(liang)個流量(liang)計的儀(yi)表系數(shu)和示值(zhi)誤差☔以(yi)及它🎯們(men)的平均(jun)值、複現(xian)性和穩(wen)定性如(ru)表2所示(shi)。
 
2.1示值誤(wu)差
　　氣體(ti)渦輪流(liu)量計最(zui)大示值(zhi)誤差爲(wei)0.28%，氣體腰(yao)輪流量(liang)計♍最大(da)示值誤(wu)差爲0.31%,均(jun)小于其(qi)最大允(yun)許誤差(cha)1%,滿足合(he)格要求(qiu)。由此說(shuo)明🌈,氣體(ti)渦輪和(he)腰輪流(liu)量計的(de)計量精(jing)度比較(jiao)高，穩定(ding)性也較(jiao)好。同時(shi),由于采(cai)用脈沖(chong)輸出方(fang)式,示值(zhi)誤差也(ye)反映了(le)流量計(ji)儀表系(xi)數的♉線(xian)性度,示(shi)值誤差(cha)較小，說(shuo).明流量(liang)計儀表(biao)系數的(de)線性度(du)也比較(jiao)好。
2.2複現(xian)性
　　氣體(ti)渦輪流(liu)量計的(de)儀表系(xi)數複現(xian)性爲0.12%、示(shi)值誤差(cha)複現性(xing)爲0.06%,小于(yu)0.33%,由此說(shuo)明氣體(ti)渦輪流(liu)量計在(zai)改變了(le)實驗時(shi)㊙️間和環(huan)境🥵條件(jian)下,仍然(ran)能夠保(bao)證儀表(biao)系數和(he)示值誤(wu)差的一(yi)緻💯性,也(ye)證明了(le)常規的(de)檢定結(jie)果對正(zheng)常工作(zuo)條件下(xia)氣體渦(wo)輪流量(liang)計的有(you)效性。同(tong)樣,從氣(qi)體腰輪(lun)流量計(ji)的儀表(biao)系數和(he)示值誤(wu)差的複(fu)現性數(shu)據分析(xi),結論與(yu)氣體渦(wo)輪流量(liang)計 一緻(zhi)。
2.3穩定性(xing)
　　氣體渦(wo)輪流量(liang)計的儀(yi)表系數(shu)和示值(zhi)誤差的(de)穩定性(xing)分别爲(wei)0.41%.0.64%,均小于(yu)1%,在合格(ge)範圍内(nei)。氣體腰(yao)輪流量(liang)計🛀🏻的儀(yi)表系🏃‍♂️數(shu)穩定性(xing)爲0.81%,示值(zhi)誤差穩(wen)定性爲(wei)1.13%,前者合(he)格,後者(zhe)不合格(ge)。
2.4小結
　　從(cong)氣體渦(wo)輪和腰(yao)輪流量(liang)計的儀(yi)表系數(shu)和示值(zhi)誤差整(zheng)💋體分⛷️析(xi)🏃‍♀️其複現(xian)性和穩(wen)定性,可(ke)以得出(chu):在多次(ci)試驗中(zhong),兩種流(liu)量計的(de)儀表系(xi)數和示(shi)值誤差(cha)均保🍉持(chi)了較好(hao)的一緻(zhi)性。同時(shi),前者的(de)穩定性(xing)優于後(hou)者📧,後者(zhe)的示值(zhi)誤差穩(wen)🥰定性超(chao)過🈲允許(xu)範圍,可(ke)能會對(dui)比對結(jie)果産生(sheng)較大影(ying)響。
3單個(ge)流量點(dian)計量性(xing)能分析(xi)
　　針對每(mei)一個流(liu)量點儀(yi)表系數(shu)的測量(liang)數據見(jian)表3。
 
3.1儀表(biao)系數
　　對(dui)表3中兩(liang)台流量(liang)計各流(liu)量點的(de)儀表系(xi)數轉換(huan)爲折線(xian)圖🧑🏽‍🤝‍🧑🏻，見圖(tu)1和圖2。
 
　　從(cong)圖1中可(ke)以看出(chu),氣體渦(wo)輪流量(liang)計三個(ge)流量點(dian)儀表系(xi)數的變(bian)化趨勢(shi)基本上(shang)是一緻(zhi)的。其中(zhong)，80m3/h流量點(dian)的儀表(biao)系💰數最(zui)大，150m3/h和300m3/h兩(liang)個流量(liang)點的儀(yi)表系數(shu)基本相(xiang)同。所以(yi),氣體🔴渦(wo)輪流量(liang)計在150m3'/h和(he)300m3/h流量點(dian)的儀表(biao)系數具(ju)有較好(hao)的一緻(zhi)性,在比(bi)對實驗(yan)中，選擇(ze)這兩個(ge)💃流量點(dian)能夠💃🏻更(geng)好地反(fan)映出标(biao)準裝置(zhi)在不同(tong)流量點(dian)的穩定(ding)性和正(zheng)确率。
 
　　圖(tu)2中，氣體(ti)腰輪流(liu)量計三(san)個流量(liang)點的儀(yi)表系數(shu)整體的(de)變🌂化趨(qu)🤟勢相同(tong),第二次(ci)試驗的(de)儀表系(xi)數整體(ti)增大,第(di)三✍️次試(shi)🐪驗的✉️儀(yi)表系數(shu)卻整體(ti)下降,而(er)之前和(he)之後🔞的(de)儀表☂️系(xi)數基本(ben)保持--緻(zhi)。三個☁️流(liu)量點的(de)儀表系(xi)數平均(jun)值分别(bie)爲1413.96m-3、1416.19m-3和1419.20m-3,差(cha)值基本(ben)相同💋,說(shuo)明氣體(ti)🏃‍♂️腰輪流(liu)量計的(de)儀表系(xi)數與流(liu)量點的(de)線性關(guan)系較好(hao)。
　　同時,從(cong)表3中可(ke)以看出(chu),氣體渦(wo)輪流量(liang)計的儀(yi)表系數(shu)随着🍉流(liu)⚽量點的(de)增大而(er)減小，而(er)氣體腰(yao)輪流量(liang)計的儀(yi)表系數(shu)随🚶‍♀️着流(liu)量點的(de)增大而(er)增大,這(zhe)也反映(ying)❤️出兩種(zhong)流量計(ji)不同的(de)🔱計量特(te)性。
3.2複現(xian)性
　　氣體(ti)渦輪流(liu)量計在(zai)80m3/h、150m3/h、300m3/h流量點(dian)的儀表(biao)系數複(fu)現性分(fen)别爲0.17%、0.11%和(he)0.08%,均🚶‍♀️小于(yu)0.33%,屬于合(he)格範疇(chou),且值都(dou)比較小(xiao);氣體腰(yao)輪流量(liang)計三個(ge)流量點(dian)的儀表(biao)系數複(fu)現性分(fen)别爲0.30%、0.29%和(he)0.18%，也均小(xiao)于0.33%，但是(shi)值⭕都比(bi)較大,其(qi)複現性(xing)明顯比(bi)氣體渦(wo)輪流量(liang)計差。
　　由(you)此可以(yi)分析出(chu),兩台流(liu)量計所(suo)有流量(liang)點的儀(yi)表系數(shu)在不同(tong)檢定條(tiao)件下均(jun)表現出(chu)了較好(hao)的一緻(zhi)👌性,但氣(qi)體渦輪(lun)流量計(ji)的一緻(zhi)性明顯(xian)優于氣(qi)體腰輪(lun)流量計(ji)。同時,兩(liang)台流量(liang)計均🏃表(biao)現出流(liu)量點儀(yi)表系數(shu)的複🈲現(xian)性随着(zhe)流量點(dian)的增大(da)而減小(xiao)的特點(dian),也就是(shi)說在♋接(jie)近其最(zui)大流量(liang)點處儀(yi)表系數(shu)的複現(xian)性最好(hao),儀❤️表系(xi)數的一(yi)緻性最(zui)好。這一(yi)特點有(you)利于在(zai)對标準(zhun)裝置❤️進(jin)行量值(zhi)比對、期(qi)👉間核查(cha)、穩定性(xing)和重複(fu)性考核(he)等工作(zuo)中更好(hao)地選擇(ze)流🌂量點(dian)，以盡量(liang)減小或(huo)避免流(liu)量計♉本(ben)身對标(biao)準裝置(zhi)測量❤️結(jie)果📱的影(ying)響。
3.3穩定(ding)性
　　氣體(ti)渦輪流(liu)量計從(cong)小到大(da)的三個(ge)流量點(dian)的儀表(biao)系數🤞依(yi)⭐次爲0.53%、0.32%和(he)0.24%,均處于(yu)合格範(fan)圍内;氣(qi)體腰輪(lun)流量🌈計(ji)從小到(dao)📞大的三(san)個⛹🏻‍♀️流量(liang)點的儀(yi)表系數(shu)分别爲(wei)1.06%、1.01%和🏒0.60%，其中(zhong)前兩個(ge)值均大(da)于1%,不合(he)格🔅,第三(san)個值雖(sui)然合格(ge)，但也較(jiao)大。
　　這些(xie)數據說(shuo)明了氣(qi)體渦輪(lun)流量計(ji)在實驗(yan)過程中(zhong)🏃‍♂️保🏒持了(le)良好的(de)穩定性(xing)，儀表系(xi)數的變(bian)化對比(bi)對結果(guo)的影響(xiang)較小，屬(shu)于可以(yi)接受範(fan)圍;而氣(qi)體腰輪(lun)流量計(ji)在實驗(yan)過程中(zhong)的穩定(ding)性較差(cha),儀表系(xi)數出現(xian)了較大(da)的偏離(li),不能♊客(ke)觀反映(ying)出标準(zhun)裝置的(de)計量🎯性(xing)能,在比(bi)對實驗(yan)中需要(yao)慎重
3.4小(xiao)結
　　從單(dan)個流量(liang)點分析(xi)兩台流(liu)量計的(de)儀表系(xi)數,發現(xian)氣體渦(wo)輪流量(liang)計的儀(yi)表系數(shu)在後兩(liang)個流量(liang)點一緻(zhi)性較好(hao),能夠更(geng)好地反(fan)❤️映出标(biao)準裝置(zhi)的穩定(ding)性和正(zheng)确率;而(er)氣體腰(yao)輪流量(liang)計㊙️的儀(yi)表系數(shu)與流量(liang)點的線(xian)性關系(xi)較好。同(tong)時,兩種(zhong)🔴流量計(ji)的儀表(biao)系數💋随(sui)着流量(liang)點的增(zeng)大而呈(cheng)現相反(fan)的變化(hua)趨勢。
　　氣(qi)體渦輪(lun)和腰輪(lun)流量計(ji)各流量(liang)點儀表(biao)系數的(de)複現性(xing)均合格(ge),但前者(zhe)明顯優(you)于後者(zhe),且随着(zhe)流量點(dian)的增大(da),複現性(xing)逐漸變(bian)好。在利(li)用這兩(liang)種流量(liang)計考🐆核(he)标準裝(zhuang)置的工(gong)作中,盡(jin)可能選(xuan)擇大的(de)流量點(dian)，有利于(yu)使測量(liang)結果反(fan)映标準(zhun)裝置的(de)計量特(te)性。
　　氣體(ti)渦輪流(liu)量計的(de)穩定性(xing)均合格(ge),但氣體(ti)腰輪流(liu)量😄計前(qian)兩🌂個👨‍❤️‍👨流(liu)量點儀(yi)表系數(shu)的穩定(ding)性不合(he)格,在比(bi)對實驗(yan)中優先(xian)選擇前(qian)者,慎重(zhong)選擇後(hou)者。兩種(zhong)流量計(ji)儀表系(xi)數👉的穩(wen)定性也(ye)随⁉️着流(liu)量點增(zeng)大而提(ti)🐆高，選擇(ze)大📞流量(liang)點有利(li)于減小(xiao)儀表系(xi)數穩定(ding)性對🔅比(bi)對試驗(yan)的影響(xiang)。
4結束語(yu)
　　本文依(yi)據氣體(ti)渦輪和(he)腰輪流(liu)量計的(de)8次實驗(yan)數據,從(cong)示值誤(wu)差🎯、儀表(biao)系數、複(fu)現性、穩(wen)定性等(deng)方面分(fen)析了兩(liang)台流量(liang)計在比(bi)對過程(cheng)中的計(ji)量性能(neng)變化情(qing)況。從整(zheng)體上分(fen)💋析,兩台(tai)🤞流量計(ji)的儀表(biao)㊙️系數和(he)示值誤(wu)差均具(ju)⛱️有較好(hao)的一-緻(zhi)性，但氣(qi)體腰輪(lun)流量計(ji)的變化(hua)幅度較(jiao)大。從單(dan)一流量(liang)點分析(xi),氣體渦(wo)輪流量(liang)🙇🏻計各流(liu)量點儀(yi)表系數(shu)均表現(xian)出了很(hen)高的複(fu)現性🐅和(he)穩定性(xing);而氣體(ti)腰輪流(liu)🌈量計各(ge)流量點(dian)儀表系(xi)數🔴的複(fu)現性較(jiao)好,穩定(ding)性超過(guo)允許範(fan)圍。
　　氣體(ti)流量标(biao)準裝置(zhi)的比對(dui)是保證(zheng)區域範(fan)圍量值(zhi)🧑🏽‍🤝‍🧑🏻傳遞一(yi)緻性和(he)有效性(xing)的一項(xiang)重要内(nei)容。但由(you)于工作(zuo)的難度(du)♉大、周期(qi)長、内容(rong)♉複雜,所(suo)以很難(nan)保持一(yi)定的連(lian)續🐇性和(he)周期性(xing),對傳遞(di)标📞準在(zai)比對過(guo)程中的(de)計量性(xing)能變化(hua)研究也(ye)不能得(de)到很好(hao)的論證(zheng)。所以，本(ben)文的分(fen)析🏃🏻和研(yan)究結論(lun)🚶‍♀️也并不(bu)能代表(biao)兩種類(lei)型🔞流量(liang)計的整(zheng)體計量(liang)性能,需(xu)要♍更加(jia)充分的(de)實🐅驗和(he)充足的(de)數據才(cai)能得出(chu)盡可能(neng)全面🍓、客(ke)觀的結(jie)論,爲✨提(ti)升氣體(ti)流量标(biao)準裝置(zhi)的比對(dui)工作提(ti)供依據(ju)。

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