摘要:通(tong)過對渦(wō)輪流量(liàng)計
檢定(ding)條件及(ji)使用條(tiáo)件一緻(zhi)性限定(dìng)及技 術(shu)處理,提(ti)高了渦(wo)輪流量(liàng)計使用(yòng)精度。然(ran)後再通(tōng)過對空(kōng)氣-蒸汽(qì)介🧑🏾🤝🧑🏼質替(ti)代換算(suan)系數的(de)📱實驗研(yan)究,确定(dìng)了空氣(qì)-蒸汽換(huàn)算系數(shù)。首次用(yong)渦輪流(liú)量計作(zuò)爲标準(zhǔn)用于蒸(zheng)汽流量(liàng)量🚶♀️值的(de)傳遞,研(yán)究了氣(qì)體流量(liang)裝📞置,并(bing)獲得🌐了(le)較爲滿(mǎn)意的結(jié)果。
0引言(yán)
蒸汽流(liú)量計
的(de)檢定技(ji)術,目前(qian)在國内(nèi)仍處于(yú)研究階(jie)段,國内(nei)一☀️些生(sheng)産廠相(xiàng)繼建立(li)了以蒸(zheng)汽爲工(gōng)作介質(zhi)的标準(zhǔn)裝置。但(dàn)因耗能(neng)大,工作(zuo)條件不(bú)好等因(yīn)素而在(zài)努力💜尋(xún)求以空(kōng)氣爲工(gong)作介質(zhi)的新途(tú)徑。經調(diào)查,目前(qián)國内已(yi)經出現(xiàn)的以空(kong)氣爲工(gōng)作介質(zhì)的标準(zhǔn)裝置主(zhu)👅要有二(er)種:一是(shì)音速噴(pēn)嘴✊式,其(qi)裝置測(cè)定精度(dù)雖然📱滿(man)足了檢(jian)定要求(qiu),但裝置(zhì)造價高(gao),每台約(yue)100多萬元(yuán)。實踐證(zheng)明,其技(jì)術是可(kě)行的,但(dan)投資費(fei)用及管(guǎn)理運行(hang)費😍用龐(pang)大, 一般(ban)計量檢(jian)定機構(gòu)不可能(neng)普遍采(cai)用。其二(er)是風機(ji)👈孔闆式(shi),該裝置(zhì)雖然造(zào)價不高(gao),但精度(du)低🛀,加之(zhī)該類裝(zhuāng)置壓力(li)損失大(dà),而風源(yuan)壓力低(di),故量程(cheng)往往不(bu)能滿足(zu)檢定要(yào)求,國家(jia)計量部(bu)門已确(què)認這一(yī)一點。另(lìng)外國内(nèi)有些單(dan)位也在(zai)🏒尋求用(yong)渦街流(liú)量計來(lái)代替噴(pēn)嘴或孔(kong)闆的嘗(cháng)試,但使(shi)用參數(shu)尚不成(chéng)熟。
爲解(jiě)決上述(shù)蒸汽計(ji)量檢定(ding)的難題(tí),首次把(bǎ)渦輪流(liú)量計應(yīng)用🌈于氣(qi)體(含蒸(zhēng)汽)流量(liàng)量值的(de)傳遞中(zhōng),并獲得(dé)了較爲(wei)滿意的(de)結🔞果。
1氣(qi)體流量(liàng)标準裝(zhuāng)置簡介(jiè)
1.1裝置的(de)結構
該(gāi)裝置主(zhu)要由風(fēng)源、标準(zhun)流量、被(bei)檢流量(liàng)和數據(jù)處理等(deng)四部🏃🏻分(fen)組成,如(rú)圖1所示(shi)。風源部(bu)分由柴(chai)油機和(hé)♍羅茨鼓(gǔ)風機構(gou)成,靜壓(ya)力(表)爲(wei)0.05 MPa,風量爲(wei)40m3/min,滿足被(bèi)檢表流(liu)量上🌍限(xiàn)要求。标(biāo)準.流量(liang)部分由(yóu)渦輪流(liu)量計、
壓(yā)力表
和(hé)
溫度計(ji)
等構成(chéng),以産生(shēng)具有規(guī)定精度(du)的标準(zhǔn)流量值(zhi)。被檢流(liu)量由被(bèi)檢表(如(ru)分流旋(xuan)翼式蒸(zheng)汽流量(liang)計)、壓力(lì)表📧溫度(du)計和消(xiao)音器等(deng)❤️構成。數(shu)據處理(li)部分由(yóu)計算機(jī)、工作台(tái)✊等構成(cheng),此外還(hái)有手動(dòng)😘葫蘆、支(zhi)🔞架、閥門(mén)和管♊路(lù)等輔助(zhù)部件。
1.2 裝(zhuāng)置的工(gōng)作原理(lǐ)
從風源(yuan)排出的(de)具有一(yī)定流量(liàng)的空氣(qi)經标準(zhun)表和被(bei)檢流量(liang)計時,在(zai)标準表(biǎo)中即産(chan)生一定(dìng)頻率的(de)電脈沖(chong)信号,經(jing)與之配(pèi)合的二(er)次顯示(shi)儀表輸(shū)人電路(lu)放大整(zheng)形後,送(sòng)人系數(shù)單元,把(ba)脈沖單(dan)位轉換(huan)爲流量(liang)單位,再(zai)送入顯(xian)示單元(yuan)進行累(lei)計量的(de)數字顯(xian)示🈲,然後(hou)通過介(jiè)👨❤️👨質換算(suan)系數及(jí)溫度、壓(yā)力🌈等全(quan)面修正(zhèng)得出流(liu)經标🤩準(zhun)🤟表的标(biāo)準質量(liang)流量,再(zai)通過與(yu)被檢表(biao)的指示(shì)⚽質量流(liu)量進行(hang)比較,即(ji)可得出(chu)被檢表(biao)在該流(liú)量下的(de)相對誤(wù)差。
1.3 裝置(zhi)的主要(yao)技術指(zhi)标(由河(he)北省計(jì)量院認(ren)定)
1)裝置(zhi)風源流(liu)量上限(xiàn):40m'/min
2)風源壓(ya)力:0.035 ~0.05MPa
3)量程(chéng):10 ~440L/s
4)流量穩(wen)定度:≤1%
5)裝(zhuāng)置精度(du):1.15% (置信概(gai)率P=95% )壓力(li)表爲0.25級(jí)的标準(zhǔn)壓力表(biǎo),溫度計(jì)分度值(zhí)爲0.1℃的二(er)等标準(zhun)溫度計(jì)。裝置精(jing)度的評(ping)定公式(shi)爲:
式中(zhōng):δ爲裝置(zhi)的精度(du);δ爲标準(zhǔn)表的流(liú)速精度(dù);δD爲标準(zhǔn)表前的(de)管道内(nèi)徑精度(dù);δP爲壓力(li)表的精(jīng)度;δr爲溫(wēn)度計的(de)精度。
2氣(qì)體 流量(liàng)标準裝(zhuang)置的關(guan)鍵技術(shù)及創新(xin)
2.1标準流(liu)量部分(fèn)是該裝(zhuang)置的關(guān)鍵
标準(zhǔn)表的選(xuan)擇可以(yi)有多種(zhǒng),選擇渦(wō)輪流量(liang)傳感器(qì)做标準(zhun)表,充分(fen)利用了(le)該表量(liang)程寬、壓(yā)力損失(shi)小。、易驅(qū)動🏃、重複(fú)性好、便(biàn)于控制(zhì)和調節(jie)等諸多(duo)優點。一(yī)是擴展(zhan)了裝置(zhì)的🔆流量(liang)測量範(fan)圍🧡,滿足(zú)了被檢(jian)表的量(liang)程要求(qiu);二是大(dà)大降低(dī)了标準(zhun)🌍表的成(chéng)本。
2.2裝置(zhì)的精度(dù)是裝置(zhi)的主要(yao)技術指(zhǐ)标
數據(jù)處理利(li)用了計(jì)算機技(jì)術,在國(guo)内采用(yong)了國外(wai)流量界(jie)提出的(de)一種理(lǐ)論誤差(chà)跟蹤法(fǎ)。其原理(lǐ)是:在流(liú)量計的(de)性能穩(wěn)定即重(zhòng)複性好(hao)的前提(tí)下,用計(jì)算機技(ji)術把該(gāi)标準表(biao)檢定時(shí)流量标(biāo)準值(相(xiàng)對真值(zhí))加以對(duì)應複現(xiàn)(标準🈲表(biao)檢定時(shí)⭕的檢定(dìng)點與作(zuò)爲标準(zhun)表使用(yong)時❓的使(shǐ)用點相(xiàng)吻合),從(cong)而逐點(diǎn)消除了(le)該👅表的(de)系統誤(wu)差,隻剩(shèng)下了随(sui)機誤差(cha)(實際是(shì)重🌈複性(xing)誤差)表(biao)征标準(zhun)表👅的實(shi)際🏃精度(du),這樣便(biàn)将名義(yì)精度等(děng)級爲1.5級(ji)的氣體(tǐ)渦輪流(liu)量計的(de)精度提(ti)高到了(le)0.5%左右。
2.3空(kong)氣與蒸(zheng)汽的換(huan)算 系數(shù)的确定(dìng)
這是影(ying)響裝置(zhì)精度的(de)一個重(zhong)要因素(sù)。查閱了(le)國内大(da)量有關(guan)資料的(de)基礎上(shàng),分别在(zai)空氣及(ji)蒸汽測(cè)量裝置(zhì)💞上,進行(háng)了上百(bǎi)次系列(liè)實驗,通(tōng)過對大(da)量不同(tong)介質、不(bú)同流量(liang)範圍及(ji)不同測(ce)量條件(jian)下的實(shi)驗數據(jù),進行了(le)回歸處(chu)理後,确(què)定了👣空(kong)氣-蒸汽(qi)換算的(de)換算系(xi)數,爲渦(wō)🐆輪流量(liang)計,以壓(ya)縮空氣(qi)爲☔介質(zhì)檢定蒸(zheng)汽流量(liang)計提供(gong)🐉了必要(yào)條件。
3氣(qi)體流量(liàng)标準裝(zhuang)置的比(bǐ)對試驗(yàn)數據
1)對(duì)同一台(tai)蒸汽流(liu)量計在(zai)該裝置(zhi)上的檢(jian)定結果(guo)與蒸汽(qi)流量檢(jiǎn)定裝置(zhi)上鑒定(ding)結果的(de)比對如(rú)表1所示(shi)。該裝♉置(zhi)精度爲(wèi)1.25%。表1所📧列(liè)數據爲(wèi)誤差最(zui)大值。
2)裝(zhuāng)置主要(yào)技術參(cān)數與同(tong)類裝置(zhi)的比對(dui),如表2所(suo)示。
4結論(lùn)
1)用渦輪(lun)流量計(jì)作爲傳(chuán)遞标準(zhun)的該裝(zhuang)置,具有(you)量程✔️寬(kuān)、壓損小(xiǎo)🏃♂️、重🌈複性(xing)好等優(yōu)點,克服(fu)了其它(ta)類型裝(zhuang)置壓損(sun)大、量程(cheng)不夠的(de)缺陷,且(qie)造價低(dī)、其投資(zi)是音速(su)噴嘴式(shi)裝置的(de)☁️20%左右。
2)對(duì)标準表(biǎo)的主要(yao)誤差項(xiang)(系統誤(wù)差)采用(yong)誤差跟(gen)蹤法進(jin)行🌈了消(xiao)除,大大(da)提高了(le)裝置測(ce)量精度(dù)。
3)對蒸汽(qi)流量量(liang)值傳遞(dì)中空氣(qi)-蒸汽換(huàn)算系數(shù),由大量(liang)實✍️驗數(shu)據♻️通過(guò)回歸處(chù)理來确(què)定,置信(xin)度比較(jiao)高📐。
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