[摘要]渦(wo)街流量(liang)計
被大(da)量、廣泛(fan)地應用(yong)于蒸汽(qi)流量的(de)計量,對(dui)渦街流(liu)量計的(de)檢💚定目(mu)前主要(yao)采用以(yi)空氣代(dai)替蒸汽(qi)作爲檢(jian)定介,質(zhi)⭐進行檢(jian)定,不可(ke)避免地(di)對檢定(ding)結果有(you)一定的(de)影響。文(wen)章基于(yu)冷⭐凝稱(cheng)重♋法蒸(zheng)汽流量(liang)檢定裝(zhuang)置對渦(wo)街流量(liang)計進行(hang)檢定,并(bing)對結果(guo)進行分(fen)析,給🈲出(chu)了在蒸(zheng)汽實流(liu)标定下(xia)的不确(que)定度評(ping)定方法(fa)及結果(guo)。
蒸汽在(zai)工業生(sheng)産中是(shi)一種重(zhong)要的二(er)次能源(yuan),它的正(zheng)确計量(liang)對當前(qian)國内的(de)節能降(jiang)耗,提高(gao)企業能(neng)源管理(li)水平💘起(qi)着♻️關鍵(jian)的作用(yong)。蒸汽由(you)于其複(fu)雜的物(wu)理特性(xing)是其成(cheng)👣爲流量(liang)計量中(zhong)一個難(nan)于解決(jue)的問題(ti)。目前用(yong)于
蒸汽(qi)流量計(ji)
量的儀(yi)表主要(yao)有渦街(jie)流量計(ji)、分流旋(xuan)翼式流(liu)量計以(yi)及🧑🏽🤝🧑🏻節流(liu)式流量(liang)計等,近(jin)幾年來(lai)渦街流(liu)量計由(you)于其壓(ya)損小、精(jing)度🌏高、測(ce)量範圍(wei)寬等特(te)點,被大(da)量應用(yong)于蒸汽(qi)流量的(de)測量。渦(wo)街流量(liang)計可以(yi)用來計(ji)量液體(ti)、氣體以(yi)及蒸汽(qi)的流量(liang),渦街流(liu)量計由(you)傳感器(qi)和轉換(huan)器兩部(bu)分組成(cheng)。根據卡(ka)門渦街(jie)原理,漩(xuan)渦發生(sheng)體形成(cheng)漩渦後(hou),傳感器(qi)采集頻(pin)✍️率信号(hao),通過轉(zhuan)換器放(fang)大、濾波(bo)處理後(hou)計算并(bing)顯示瞬(shun)時流量(liang)和累計(ji)流🐇量💘。
1蒸(zheng)汽實流(liu)檢定裝(zhuang)置的結(jie)構原理(li)
蒸汽實(shi)流檢定(ding)裝置的(de)計量方(fang)法是蒸(zheng)汽冷凝(ning)稱重法(fa),是把蒸(zheng)💰汽🔞經過(guo)一系列(lie)處理後(hou),通過被(bei)檢定蒸(zheng)汽流量(liang)計後冷(leng)凝成水(shui)進行稱(cheng)量,稱量(liang)的水和(he)通過流(liu)♌量計的(de)蒸汽量(liang)的質量(liang)是相等(deng)的,同時(shi)采集通(tong)過流量(liang)計的時(shi)間,由流(liu)量公式(shi)計算得(de)到流量(liang),達到檢(jian)定☂️流量(liang)計的目(mu)的。該裝(zhuang)置主要(yao)由穩壓(ya)罐、電子(zi)秤、冷凝(ning)器、換向(xiang)器、
溫度(du)變送器(qi)
、
壓力變(bian)送器
、冷(leng)卻塔等(deng)組成,其(qi)工作原(yuan)理如圖(tu)1所示。
2渦(wo)街流量(liang)計實流(liu)标定下(xia)數學建(jian)模
蒸汽(qi)流量标(biao)準裝置(zhi)采用冷(leng)凝稱重(zhong)法,是對(dui)流過蒸(zheng)⛷️汽流量(liang)🏃♀️儀表㊙️的(de)質量流(liu)量的計(ji)量,因此(ci),用蒸汽(qi)流量标(biao)準裝置(zhi)♋對渦街(jie)流量計(ji)進行檢(jian)測,其單(dan)次測量(liang)的誤差(cha)公式爲(wei):
式中:E1爲(wei)渦街流(liu)量計示(shi)值誤差(cha),%;mt爲渦街(jie)流量計(ji)顯示值(zhi),,kg;.ms爲💘标準(zhun)裝💘置的(de)流量示(shi)值,kg。
3不确(que)定度分(fen)析
3.1标準(zhun)裝置的(de)不确定(ding)度u,(m,)
标準(zhun)裝置的(de)不确定(ding)度等級(ji)爲ur(ms)=0.2%,按正(zheng)态分布(bu),k=2,則
ur(ms)=0.2%/2=0.1%
靈敏(min)系數cr(ms)=მE1/მns=-1.02
3.2被(bei)檢流量(liang)計顯示(shi)值的不(bu)确定度(du)u,(m)
由于所(suo)選渦街(jie)爲流量(liang)積算儀(yi)加渦街(jie)流量傳(chuan)感器的(de)形式,此(ci)方式也(ye)爲當前(qian)大多數(shu)生産廠(chang)家所采(cai)用,這裏(li)需要☂️将(jiang)流㊙️量傳(chuan)感器與(yu)流量積(ji)算儀的(de)不确定(ding)度共同(tong)作爲
被(bei)檢流量(liang)計顯示(shi)值的不(bu)确定度(du)“[1]。
(1)數學模(mo)型
式中(zhong):b爲阻流(liu)件的寬(kuan)度,m;`u爲流(liu)經流量(liang)計的流(liu)體平均(jun)流速,m/sf爲(wei)😍旋🔅渦⭕的(de)頻率,Hz,Sr爲(wei)斯特羅(luo)哈爾數(shu);Qt爲檢定(ding)期間流(liu)過流量(liang)計的累(lei)積📧量,m³;s爲(wei)流量計(ji)的流通(tong)面積,m²;t爲(wei)檢定時(shi)間,so
式中(zhong):ϱi;爲檢定(ding)期間流(liu)經流量(liang)計的蒸(zheng)汽密度(du),kg/m³;`P,爲檢定(ding)期間流(liu)經☎️流量(liang)計的蒸(zheng)汽平均(jun)壓力,MPa;`Tt爲(wei)檢定期(qi)間流經(jing)流量計(ji)的蒸汽(qi)平均溫(wen)度,K。
式中(zhong):mt爲檢定(ding)期間流(liu)經流量(liang)計的蒸(zheng)汽累積(ji)質量,kg;n爲(wei)檢定期(qi)間流經(jing)流量計(ji)輸出脈(mo)沖數。
所(suo)以取0.9MPa,250℃蒸(zheng)汽條件(jian)下,靈敏(min)系數cr(`pt)=1.03;cr(`Tt)=-0.5523;cr(n)=1。
(2)不(bu)确定度(du)來源分(fen)析[2]
①用于(yu)流量計(ji)密度計(ji)算的絕(jue)壓變送(song)器的不(bu)确定度(du)ur,p;
②用于流(liu)量計密(mi)度計算(suan)的溫度(du)變送器(qi)的不确(que)定度✍️ur,T;
③被(bei)檢流量(liang)計各流(liu)量點誤(wu)差重複(fu)性ur,E,;
④被檢(jian)流量計(ji)的平均(jun)誤差标(biao)準偏差(cha)ur,E。
(3)标準不(bu)确定度(du)分量評(ping)定
①流量(liang)計密度(du)計算的(de)
絕對壓(ya)力變送(song)器
的不(bu)确定度(du)ur,(p)
選擇壓(ya)力變送(song)器允許(xu)誤差0.1%,壓(ya)力變送(song)器在滿(man)量程的(de)2/3處使用(yong),按矩形(xing)分布考(kao)慮。
④被檢(jian)流量計(ji)的平均(jun)誤差的(de)标準偏(pian)差u,`E
在用(yong)蒸汽量(liang)爲100kg的條(tiao)件下,對(dui)流量儀(yi)表各個(ge)流量點(dian)進❄️行測(ce)量✏️,測量(liang)結果見(jian)表1。
4結論(lun)
采用蒸(zheng)汽冷凝(ning)法蒸汽(qi)流量計(ji)量檢定(ding)裝置對(dui)渦街👨❤️👨流(liu)量計進(jin)行⚽檢定(ding),其不确(que)定度的(de)分析與(yu)在空氣(qi)裝置中(zhong)采用标(biao)準表進(jin)🈲行檢定(ding)相比較(jiao),由于存(cun)在以下(xia)幾點區(qu)别,使分(fen)📱析方法(fa)和結論(lun)上存在(zai)差異。
(1)冷(leng)凝法蒸(zheng)汽檢定(ding)裝置中(zhong)是對渦(wo)街流量(liang)計質量(liang)流量的(de)計量,空(kong)氣檢定(ding)裝置中(zhong)是對渦(wo)街流量(liang)計體積(ji)♋流量🔴的(de)計量。
(2)冷(leng)凝法蒸(zheng)汽檢定(ding)裝置中(zhong)溫變、壓(ya)變是對(dui)蒸汽密(mi)度的㊙️計(ji)✔️算,空🔞氣(qi)檢定裝(zhuang)置中是(shi)将體積(ji)流量換(huan)算成标(biao)準表條(tiao)件下的(de)體積流(liu)量。
(3)數學(xue)建模方(fang)式存在(zai)本質性(xing)的差異(yi)。
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