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乙醇管道流量計(jì)不同檢測方式結(jié)果

點(diǎn)擊次數(shù):1925 發(fā)布時(shí)間:2020-08-13 07:29:39
摘要:音速噴嘴法氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置是采用氣路循環(huán)經(jīng)過渦輪流量計(jì)到噴嘴,然后到氣泵抽氣的全過程進(jìn)行檢定。采用的是負(fù)壓法檢定乙醇管道流量計(jì),也是目前檢定流量計(jì)的重要方法之一,用之比較廣泛。鐘罩式氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置采用的是正壓法,它是用一定體積量的標(biāo)準(zhǔn)氣體流經(jīng)渦輪流量計(jì),從而實(shí)現(xiàn)了對流量計(jì)的檢定,其本身流量范圍比較小,適合檢定口徑比較小的流量計(jì),符合流量計(jì)在實(shí)際工作中的狀態(tài)。本文就兩種檢測方法,檢定同一渦輪流量計(jì)的結(jié)果進(jìn)行分析比較,同時(shí)對測量結(jié)果進(jìn)行不確定度評定,為以后的研究做出了一定的指導(dǎo)意義。
鐘罩式氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置(如圖1)是以氣體為介質(zhì),對氣體流量計(jì)進(jìn)行檢定、校準(zhǔn)和檢驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備。一般有鐘罩、液槽、發(fā)訊機(jī)構(gòu)、壓力補(bǔ)償機(jī)構(gòu)、氣源和試驗(yàn)管路構(gòu)成。裝置是由可動(dòng)的鐘罩和固定的液槽構(gòu)成一個(gè)容積可變的密封空腔。鐘罩下降過程中通過壓力補(bǔ)償機(jī)構(gòu),使其內(nèi)部氣體壓力保持一定值,不隨鐘罩浸入密封液中的深度而變化。鐘罩兩擋板之間的容積是固定的,測出兩擋板先后通過光電發(fā)訊器所經(jīng)歷的時(shí)間,可計(jì)算出瞬時(shí)流量。
音速噴嘴法氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置(如圖2)是以潔凈空氣為介質(zhì),其檢測原理是用真空泵1將空氣由被檢表的上游直管段入口吸入,經(jīng)過被檢表前直管段、被檢表11和被檢表下游直管段進(jìn)入滯止容器8,在滯止容器的下游,有一組音速噴嘴5,控制音速噴嘴下游的開掛閥門4,可以任意選擇所要開關(guān)的音速噴嘴,以達(dá)到改變被檢表流量的目的,滯止容器需要測溫6測壓7,代入公式計(jì)算可以得到通過音速噴嘴的質(zhì)量流量,從而實(shí)現(xiàn)對被檢表的檢定。


1概述
1.1測量依據(jù):
JJG1037-2008《渦輪流量計(jì)》。
1.2環(huán)境條件
大氣溫度為(23.5±1)℃;大氣相對濕度為(38±1)%RH;大氣壓為(93.2±0.5)kPa,檢定用介質(zhì)溫度(18.5±0.2)℃;電源電壓應(yīng)為(220±22)V,電源頻率應(yīng)為(50±2.5)Hz;外界磁場、機(jī)械振動(dòng)小到對流量計(jì)的影響可以忽略不計(jì)。
1.3測量標(biāo)準(zhǔn)
0.1級鐘罩式氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置,測量范圍:(0.5~120)m3/h、DN(25~80)mm,檢定介質(zhì):空氣。
0.25級音速噴嘴法氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置,測量范圍:(0.1-15000)m3/h、DN(15~400)mm,檢定介質(zhì):潔凈空氣
1.4被測對象
依據(jù)JJG1037-2008渦輪流量計(jì)檢定規(guī)程,上述0.1級鐘罩式氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置能夠開展的乙醇管道流量計(jì)準(zhǔn)確度等級為(0.5-1.5)級。因此選用DN25mm,流量范圍為(0.5~15.0)m3/h,1.5級的乙醇管道流量計(jì)。
1.5渦輪流量計(jì)工作原理及特點(diǎn)
渦輪流量計(jì)是速度式流量計(jì)中的主要種類,當(dāng)被測流體流過渦輪流量計(jì)傳感器時(shí),在流體的作用下,葉輪受力旋轉(zhuǎn),其轉(zhuǎn)速與管道平均流速成正比,同時(shí),葉片周期性地切割電磁鐵產(chǎn)生的磁力線,改變線圈的磁通量,根據(jù)電磁感應(yīng)原理,在線圈內(nèi)將感應(yīng)出脈動(dòng)的電勢信號,即電脈沖信號,此電脈動(dòng)信號的頻率與被測流體的流量成正比。乙醇管道流量計(jì)具有精度高、重復(fù)性好、無零點(diǎn)漂移、高量程比等優(yōu)點(diǎn)。渦輪流量計(jì)擁有高質(zhì)量軸承、特別設(shè)計(jì)的導(dǎo)流片,因此*大降低了磨損,對峰值不敏感,甚者惡劣的條件下也可以給出可靠的測量變量。渦輪流量計(jì)輸出信號為脈沖,易于數(shù)字化。渦輪流量計(jì)壓力損失小,葉片能防腐,可以測量粘稠和腐蝕性的介質(zhì)。
1.6測量過程
在規(guī)定的環(huán)境條件下,按JJG1037-2008渦輪流量計(jì)檢定規(guī)程,將渦輪流量計(jì)安裝在(音速噴嘴法)氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置上,保證流量計(jì)與前后直管段同軸安裝。以空氣為檢定介質(zhì),調(diào)節(jié)流量點(diǎn)至*大流量的70%流量點(diǎn),運(yùn)行5min,等待介質(zhì)溫度、壓力和流量穩(wěn)定后進(jìn)行正式檢定。
依據(jù)檢定規(guī)程,1.5級的渦輪流量計(jì)檢定流量點(diǎn)分別為:qmin、qt、0.40qmax和qmax。對于量程比≤20:1的流量計(jì),其分界流量qt=0.2qmax。將在*i點(diǎn)*j次測得的被檢流量計(jì)脈沖信號與標(biāo)準(zhǔn)氣體流量裝置在該點(diǎn)該次測得的標(biāo)準(zhǔn)體積流量之比作為*i點(diǎn)*j次測量的儀表系數(shù)。每個(gè)檢定流量點(diǎn)檢定3次,取其平均值作為該流量點(diǎn)的儀表系數(shù)。
2建立數(shù)學(xué)模型
2.1數(shù)學(xué)模型

K為*i次測量被檢流量計(jì)的儀表系數(shù),(m3)-1;
Ni為*i次測量被測流量計(jì)顯示儀表測得的脈沖數(shù);
Vi為*i次測量標(biāo)準(zhǔn)裝置的累積流量值,m3;
2.2傳播率公式

3鐘罩式氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置輸入量的相對不確定度的評定
3.1輸入量Ni的相對不確定度urei(Ni)評定
輸入量Ni的不確定度來源主要是流量計(jì)測量的不重復(fù)性,采用A類評定方法評定。
用一臺DN25mm,測量范圍為:(0.5~15)m3/h的乙醇管道流量計(jì),流量選擇在*大流量的100%處測量60秒,累計(jì)流量250L,用工控測量設(shè)備連續(xù)測量6次得到的一組測量列,如表1所示。

3.2輸入量Vi相對不確定度urei(Vi)的評定
輸入量Vi相對不確定度Urei(Vi)不確定度主要來源于氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置的測量誤差,其不確定度采用B類方法評定。
由于廠家給出該氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置的擴(kuò)展不確定度U=0.1%;k=2。
所以Urei(Vi)=0.1%/2=0.05%根據(jù)以上標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量匯總見表2.

3.3合成相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度

3.4其他給點(diǎn)的測量結(jié)果(如表3所示)

3.5擴(kuò)展不確定度的評定
取其測量結(jié)果重復(fù)性作為其*大值,則擴(kuò)展不確定度為:
U(K)=0.21%×2=0.42%;K=2
4.音速噴嘴法氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置輸入量的相對不確定度的評定
4.1輸入量Ni的相對不確定度Urei(N)評定
輸入量Ni的不確定度來源主要是流量計(jì)測量的不重復(fù)性,采用A類評定方法評定。
用一臺DN25mm,測量范圍為:(0.5~15)m3/h的乙醇管道流量計(jì),流量選擇在*大流量的100%處測量60秒,累計(jì)流量250L,用工控測量設(shè)備連續(xù)測量6次得到的一組測量列,如表4.

4.2輸入量Vi相對不確定度urei(Vi)的評定
輸入量Vi相對不確定度Urei(Vi)不確定度主要來源于氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置的測量誤差,其不確定度采用B類方法評定。
于廠家給出該氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置的擴(kuò)展不確定度U=0.25%;k=2。
所以Urei(Vi)=0.125%/2=0.05%
據(jù)以上標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量匯總見表5。

4.5擴(kuò)展不確定度的評定
取其測量結(jié)果重復(fù)性作為其*大值,則擴(kuò)展不確定度為:
U(K)=0.257%×2=0.54%;k=2
5.結(jié)論
(1)鐘罩式氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置測得乙醇管道流量計(jì)的擴(kuò)展不確定度為0.42%(k=2);音速噴嘴法氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置測得乙醇管道流量計(jì)的擴(kuò)展不確定度為0.54%(k=2);兩種測量結(jié)果都滿足規(guī)程的要求,說明了其檢測結(jié)果都可信。
(2)鐘罩式標(biāo)準(zhǔn)裝置在在檢測的過程中,來回升降好多次,耗費(fèi)時(shí)間比較長檢測效率大大下降;而音速噴嘴裝置耗時(shí)較短,減低了勞動(dòng)強(qiáng)度,提高了了檢測效率。
(3)兩種檢測方法都可以說明,無論選擇哪種檢測方式,都能達(dá)到預(yù)期效果。

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