摘要(yao):音速(su)噴嘴(zui)法氣(qi)體流(liu)量标(biao)準裝(zhuang)置是(shi)采用(yong)氣路(lu)循環(huan)經過(guo)渦輪(lun)流量(liang)計到(dao)噴嘴(zui),然後(hou)到氣(qi)泵抽(chou)氣的(de)全過(guo)程進(jin)行檢(jian)定。采(cai)用的(de)🐆是負(fu)壓法(fa)檢定(ding)氣體(ti)渦輪(lun)流量(liang)計
,也(ye)是目(mu)前檢(jian)定流(liu)量計(ji)的重(zhong)要方(fang)法之(zhi)一,用(yong)之比(bi)較廣(guang)👈泛。鍾(zhong)罩式(shi)👉氣體(ti)流量(liang)标準(zhun)裝置(zhi)采用(yong)的是(shi)正壓(ya)法,它(ta)是用(yong)一定(ding)體🏃🏻♂️積(ji)量的(de)标準(zhun)氣體(ti)流經(jing)渦輪(lun)流量(liang)計,從(cong)而實(shi)現了(le)對
流(liu)量計(ji)
的檢(jian)定,其(qi)本身(shen)流量(liang)範圍(wei)比較(jiao)小,适(shi)合檢(jian)定口(kou)徑比(bi)較小(xiao)🌈的流(liu)量計(ji),符合(he)流量(liang)計在(zai)實際(ji)工作(zuo)中的(de)狀态(tai)🔱。就兩(liang)種檢(jian)測方(fang)法,檢(jian)定同(tong)一渦(wo)輪流(liu)量計(ji)的結(jie)果進(jin)行分(fen)析㊙️比(bi)較,同(tong)時對(dui)測量(liang)結果(guo)進行(hang)不确(que)定度(du)評定(ding)。
鍾罩(zhao)式氣(qi)體流(liu)量标(biao)準裝(zhuang)置(如(ru)圖1)是(shi)以氣(qi)體爲(wei)介質(zhi)🧑🏾🤝🧑🏼,對
氣(qi)體流(liu)量計(ji)
進行(hang)檢定(ding)、校準(zhun)和檢(jian)驗的(de)标準(zhun)設備(bei)。一般(ban)有鍾(zhong)罩、液(ye)槽🥰、發(fa)訊機(ji)構、壓(ya)力補(bu)償機(ji)構、氣(qi)源和(he)試驗(yan)管路(lu)構成(cheng)❄️。裝置(zhi)🙇♀️是由(you)🈲可動(dong)的鍾(zhong)罩和(he)😍固定(ding)的液(ye)槽構(gou)成一(yi)個容(rong)積可(ke)變的(de)密封(feng)🍉空腔(qiang)。鍾罩(zhao)下降(jiang)過程(cheng)中通(tong)過壓(ya)力補(bu)償機(ji)構,使(shi)其内(nei)部氣(qi)體壓(ya)力保(bao)持一(yi)定值(zhi),不随(sui)鍾罩(zhao)浸入(ru)密封(feng)液中(zhong)的深(shen)度而(er)🌈變化(hua)。鍾罩(zhao)兩擋(dang)闆之(zhi)間的(de)🐆容積(ji)是固(gu)定💔的(de),測出(chu)兩擋(dang)闆先(xian)🈲後通(tong)過光(guang)電發(fa)訊器(qi)所經(jing)曆的(de)時間(jian),可計(ji)算出(chu)瞬時(shi)流量(liang)。
音速(su)噴嘴(zui)法氣(qi)體流(liu)量标(biao)準裝(zhuang)置(如(ru)圖2)是(shi)以潔(jie)淨空(kong)氣爲(wei)介質(zhi),其💘檢(jian)測原(yuan)理是(shi)用真(zhen)空泵(beng)1将空(kong)氣由(you)被檢(jian)❌表的(de)上遊(you)⛷️直管(guan)段入(ru)🈲口吸(xi)入,經(jing)過被(bei)檢表(biao)前直(zhi)管段(duan)、被檢(jian)表11和(he)被檢(jian)表下(xia)遊直(zhi)管段(duan)進入(ru)滞止(zhi)容器(qi)8,在滞(zhi)止容(rong)器的(de)下遊(you),有一(yi)組音(yin)速噴(pen)嘴5,控(kong)制音(yin)速噴(pen)嘴下(xia)遊的(de)開挂(gua)閥門(men)4,可以(yi)任意(yi)選擇(ze)所要(yao)開🌍關(guan)的音(yin)速噴(pen)嘴,以(yi)達到(dao)改變(bian)✂️被檢(jian)表流(liu)量的(de)目的(de),滞止(zhi)容器(qi)需要(yao)測溫(wen)6測壓(ya)7,代入(ru)公式(shi)計算(suan)☁️可以(yi)得到(dao)通過(guo)音速(su)噴嘴(zui)的質(zhi)量流(liu)量,從(cong)而實(shi)🤩現對(dui)被檢(jian)表的(de)檢定(ding)♉。
1概(gai)述
1.1測(ce)量依(yi)據:
JJG1037-2008《渦(wo)輪流(liu)量計(ji)》。
1.2環境(jing)條件(jian)
大氣(qi)溫度(du)爲(23.5±1)℃;大(da)氣相(xiang)對濕(shi)度爲(wei)(38±1)%RH;大氣(qi)壓爲(wei)(93.2±0.5)kPa,檢定(ding)用介(jie)✍️質溫(wen)度(18.5±0.2)℃;電(dian)源🌍電(dian)壓應(ying)爲(220±22)V,電(dian)源頻(pin)率應(ying)爲(50±2.5)Hz;外(wai)界磁(ci)場、機(ji)械振(zhen)動小(xiao)到對(dui)流量(liang)計的(de)影響(xiang)可以(yi)忽略(lue)不計(ji)。
1.3測量(liang)标準(zhun)
0.1級鍾(zhong)罩式(shi)氣體(ti)流量(liang)标準(zhun)裝置(zhi),測量(liang)範圍(wei):(0.5~120)m3/h、DN(25~80)mm,檢定(ding)介質(zhi):空氣(qi)。
0.25級音(yin)速噴(pen)嘴法(fa)氣體(ti)流量(liang)标準(zhun)裝置(zhi),測量(liang)範圍(wei):(0.1-15000)m3/h、DN(15~400)mm,檢定(ding)介質(zhi)✔️:潔淨(jing)空氣(qi)
1.4被測(ce)對象(xiang)
依據(ju)JJG1037-2008渦輪(lun)流量(liang)計檢(jian)定規(gui)程,上(shang)述0.1級(ji)鍾罩(zhao)式氣(qi)體流(liu)量标(biao)準裝(zhuang)🔱置能(neng)夠開(kai)展的(de)氣體(ti)渦輪(lun)流量(liang)計精(jing)度等(deng)級爲(wei)🈲(0.5-1.5)級。因(yin)此選(xuan)⛹🏻♀️用DN25mm,流(liu)量範(fan)圍爲(wei)(0.5~15.0)m3/h,1.5級的(de)氣體(ti)渦輪(lun)流量(liang)計。
1.5渦(wo)輪流(liu)量計(ji)工作(zuo)原理(li)及特(te)點
渦(wo)輪流(liu)量計(ji)
是速(su)度式(shi)流量(liang)計中(zhong)的主(zhu)要種(zhong)類,當(dang)被測(ce)流體(ti)流過(guo)渦輪(lun)流🔞量(liang)計傳(chuan)感器(qi)時,在(zai)流體(ti)的作(zuo)用下(xia),葉輪(lun)受力(li)🙇🏻旋轉(zhuan),其轉(zhuan)速與(yu)管道(dao)平均(jun)流速(su)成正(zheng)比,同(tong)時,葉(ye)片周(zhou)期性(xing)地切(qie)割電(dian)磁鐵(tie)産生(sheng)的磁(ci)力線(xian),改變(bian)線圈(quan)的磁(ci)通量(liang),根據(ju)電磁(ci)感應(ying)⚽原理(li),在線(xian)圈内(nei)将感(gan)㊙️應出(chu)脈動(dong)的電(dian)勢信(xin)号,即(ji)電脈(mo)沖信(xin)号,此(ci)電脈(mo)動信(xin)号的(de)頻率(lü)與被(bei)測流(liu)體的(de)流量(liang)成正(zheng)比。氣(qi)體渦(wo)輪流(liu)量計(ji)具有(you)精度(du)高、重(zhong)複性(xing)好、無(wu)零點(dian)漂移(yi)、高量(liang)🔅程比(bi)等優(you)點。渦(wo)輪流(liu)量計(ji)擁有(you)高質(zhi)量軸(zhou)承、特(te)别設(she)計的(de)導流(liu)片,因(yin)此極(ji)大降(jiang)低了(le)磨損(sun),對峰(feng)值不(bu)敏感(gan),甚者(zhe)惡劣(lie)的條(tiao)件下(xia)也可(ke)以給(gei)出可(ke)靠的(de)測量(liang)變量(liang)。渦輪(lun)流量(liang)計輸(shu)出信(xin)号爲(wei)脈沖(chong),易于(yu)數字(zi)化。渦(wo)輪流(liu)量計(ji)壓力(li)損失(shi)小,葉(ye)📞片能(neng)防腐(fu),可以(yi)測量(liang)粘稠(chou)和腐(fu)蝕性(xing)的介(jie)質。
1.6測(ce)量過(guo)程
在(zai)規定(ding)的環(huan)境條(tiao)件下(xia),按JJG1037-2008渦(wo)輪流(liu)量計(ji)檢定(ding)規程(cheng),将渦(wo)輪流(liu)量計(ji)安裝(zhuang)在(音(yin)速噴(pen)嘴法(fa))氣體(ti)流量(liang)标準(zhun)裝置(zhi)上,保(bao)證流(liu)量計(ji)與前(qian)後🔅直(zhi)管段(duan)同軸(zhou)安裝(zhuang)。以空(kong)氣爲(wei)檢定(ding)介質(zhi),調節(jie)流量(liang)點至(zhi)最大(da)流量(liang)的70%流(liu)量點(dian),運🧑🏾🤝🧑🏼行(hang)5min,等待(dai)介質(zhi)溫度(du)、壓力(li)和流(liu)量🤟穩(wen)定後(hou)進行(hang)正式(shi)檢定(ding)。
依據(ju)檢定(ding)規程(cheng),1.5級的(de)渦輪(lun)流量(liang)計檢(jian)定流(liu)量點(dian)分别(bie)爲✔️:qmin、qt、0.40qmax和(he)qmax。對于(yu)量程(cheng)比≤20:1的(de)流量(liang)計,其(qi)分界(jie)流量(liang)qt=0.2qmax。将在(zai)第i點(dian)第j次(ci)測得(de)的被(bei)檢流(liu)量計(ji)脈沖(chong)信号(hao)與标(biao)準氣(qi)體流(liu)量裝(zhuang)置在(zai)該點(dian)該次(ci)測得(de)的标(biao)👌準體(ti)積流(liu)量之(zhi)比作(zuo)爲第(di)i點第(di)j次測(ce)量的(de)儀表(biao)系數(shu)。每個(ge)檢定(ding)流量(liang)點檢(jian)定3次(ci),取其(qi)平均(jun)值作(zuo)爲該(gai)流量(liang)點的(de)儀表(biao)系數(shu)。
2建立(li)數學(xue)模型(xing)
2.1數學(xue)模型(xing)
K爲第(di)i次測(ce)量被(bei)檢流(liu)量計(ji)的儀(yi)表系(xi)數,(m3)-1;
Ni爲(wei)第i次(ci)測量(liang)被測(ce)流量(liang)計顯(xian)示儀(yi)表測(ce)得的(de)脈沖(chong)數;
Vi爲(wei)第i次(ci)測量(liang)标準(zhun)裝置(zhi)的累(lei)積流(liu)量值(zhi),m3;
2.2傳播(bo)率公(gong)式
3鍾(zhong)罩式(shi)氣體(ti)流量(liang)标準(zhun)裝置(zhi)輸入(ru)量的(de)相對(dui)不确(que)定度(du)的評(ping)定
3.1輸(shu)入量(liang)Ni的相(xiang)對不(bu)确定(ding)度urei(Ni)評(ping)定
輸(shu)入量(liang)Ni的不(bu)确定(ding)度來(lai)源主(zhu)要是(shi)流量(liang)計測(ce)量的(de)不重(zhong)複性(xing),采用(yong)A類評(ping)定方(fang)法評(ping)定。
用(yong)一台(tai)DN25mm,測量(liang)範圍(wei)爲:(0.5~15)m3/h的(de)氣體(ti)渦輪(lun)流量(liang)計,流(liu)量選(xuan)擇在(zai)最大(da)流㊙️量(liang)🍉的100%處(chu)測量(liang)60秒,累(lei)計流(liu)量250L,用(yong)工控(kong)測量(liang)設備(bei)連續(xu)測量(liang)6次得(de)到的(de)一組(zu)測量(liang)列,如(ru)表1所(suo)示。
3.2輸(shu)入量(liang)Vi相對(dui)不确(que)定度(du)urei(Vi)的評(ping)定
輸(shu)入量(liang)Vi相對(dui)不确(que)定度(du)Urei(Vi)不确(que)定度(du)主要(yao)來源(yuan)于氣(qi)體流(liu)😘量标(biao)準裝(zhuang)置的(de)測量(liang)誤差(cha),其不(bu)确定(ding)度采(cai)用B類(lei)方法(fa)評⛱️定(ding)。
由于(yu)廠家(jia)給出(chu)該氣(qi)體流(liu)量标(biao)準裝(zhuang)置的(de)擴展(zhan)不确(que)定度(du)🌏U=0.1%;k=2。
所以(yi)Urei(Vi)=0.1%/2=0.05%根據(ju)以上(shang)标準(zhun)不确(que)定度(du)分量(liang)彙總(zong)見表(biao)2.
3.3合成(cheng)相對(dui)标準(zhun)不确(que)定度(du)
3.4其他(ta)給點(dian)的測(ce)量結(jie)果(如(ru)表3所(suo)示)
3.5擴(kuo)展不(bu)确定(ding)度的(de)評定(ding)
取其(qi)測量(liang)結果(guo)重複(fu)性作(zuo)爲其(qi)最大(da)值,則(ze)擴展(zhan)不确(que)👄定度(du)❗爲:
U(K)=0.21%×2=0.42%;K=2
4.音(yin)速噴(pen)嘴法(fa)氣體(ti)流量(liang)标準(zhun)裝置(zhi)輸入(ru)量的(de)相對(dui)不确(que)定度(du)的評(ping)定
4.1輸(shu)入量(liang)Ni的相(xiang)對不(bu)确定(ding)度Urei(N)評(ping)定
輸(shu)入量(liang)Ni的不(bu)确定(ding)度來(lai)源主(zhu)要是(shi)流量(liang)計測(ce)量的(de)不重(zhong)複性(xing),采用(yong)A類評(ping)定方(fang)法評(ping)定。
用(yong)一台(tai)DN25mm,測量(liang)範圍(wei)爲:(0.5~15)m3/h的(de)氣體(ti)渦輪(lun)流量(liang)計,流(liu)量選(xuan)擇在(zai)最大(da)流🧑🏽🤝🧑🏻量(liang)👉的100%處(chu)測量(liang)60秒,累(lei)計流(liu)量250L,用(yong)工控(kong)測量(liang)設備(bei)連續(xu)測🌈量(liang)6次🌂得(de)到🌐的(de)一組(zu)測量(liang)列,如(ru)表4.
4.2輸(shu)入量(liang)Vi相對(dui)不确(que)定度(du)urei(Vi)的評(ping)定
輸(shu)入量(liang)Vi相對(dui)不确(que)定度(du)Urei(Vi)不确(que)定度(du)主要(yao)來源(yuan)于氣(qi)體流(liu)👌量标(biao)準裝(zhuang)💁置的(de)測量(liang)誤差(cha),其不(bu)确定(ding)度采(cai)用B類(lei)方法(fa)評定(ding)。
于廠(chang)家給(gei)出該(gai)氣體(ti)流量(liang)标準(zhun)裝置(zhi)的擴(kuo)展不(bu)确定(ding)度U=0.25%;k=2。
所(suo)以Urei(Vi)=0.125%/2=0.05%
據(ju)以上(shang)标準(zhun)不确(que)定度(du)分量(liang)彙總(zong)見表(biao)5。
4.5擴展(zhan)不确(que)定度(du)的評(ping)定
取(qu)其測(ce)量結(jie)果重(zhong)複性(xing)作爲(wei)其最(zui)大值(zhi),則擴(kuo)展不(bu)确定(ding)度爲(wei)☎️:
U(K)=0.257%×2=0.54%;k=2
5.結論(lun)
(1)鍾罩(zhao)式氣(qi)體流(liu)量标(biao)準裝(zhuang)置測(ce)得氣(qi)體渦(wo)輪流(liu)量計(ji)的擴(kuo)展不(bu)确定(ding)度爲(wei)0.42%(k=2);音速(su)噴嘴(zui)法氣(qi)體流(liu)量标(biao)準裝(zhuang)置測(ce)得氣(qi)體渦(wo)輪流(liu)量計(ji)💔的擴(kuo)展不(bu)确定(ding)度爲(wei)0.54%(k=2);兩種(zhong)♌測量(liang)結果(guo)都滿(man)足規(gui)程🔴的(de)要求(qiu),說明(ming)了其(qi)檢測(ce)結果(guo)都可(ke)信。
(2)鍾(zhong)罩式(shi)标準(zhun)裝置(zhi)在在(zai)檢測(ce)的過(guo)程中(zhong),來回(hui)升降(jiang)好多(duo)次,耗(hao)🛀費時(shi)間比(bi)較長(zhang)檢測(ce)效率(lü)大大(da)下降(jiang);而音(yin)速噴(pen)嘴裝(zhuang)置耗(hao)時🐆較(jiao)短,減(jian)低⛱️了(le)勞動(dong)強度(du),提高(gao)了了(le)檢測(ce)效率(lü)㊙️。
(3)兩種(zhong)檢測(ce)方法(fa)都可(ke)以說(shuo)明,無(wu)論選(xuan)擇哪(na)種檢(jian)測方(fang)式,都(dou)能達(da)到預(yu)期效(xiao)果。
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