摘要：音速(su)噴嘴法氣體流(liu)量标(biao)準裝置是(shi)采用(yong)氣路循環(huan)經過(guo)渦輪流量(liang)計到(dao)噴嘴(zui)，然後(hou)到氣(qi)泵(beng)抽氣的(de)全過程進(jin)行檢定。采(cai)用的是負(fu)壓法檢(jian)定氣體(ti)渦輪(lun)流量計 ，也(ye)是目前檢定流量計(ji)的(de)重(zhong)要方(fang)法之(zhi)一，用(yong)之比(bi)較廣(guang)泛。鍾罩式(shi)氣體(ti)流量标準(zhun)裝置(zhi)采用的是(shi)正壓法，它是用一定體積(ji)量的(de)标準(zhun)氣體(ti)流經(jing)渦輪(lun)流量計，從(cong)而實現(xian)了(le)對 流(liu)量計(ji) 的(de)檢定，其(qi)本身(shen)流量範圍比較小，适合檢(jian)定口(kou)徑比(bi)較小的流(liu)量(liang)計(ji)，符合(he)流量計在(zai)實際(ji)工作(zuo)中的狀态(tai)。就兩(liang)種檢(jian)測方法，檢(jian)定(ding)同(tong)一渦(wo)輪流(liu)量計(ji)的結(jie)果進(jin)行分析比(bi)較，同時對(dui)測量結果(guo)進行不确(que)定度評定。
　　鍾罩(zhao)式氣(qi)體流量标(biao)準裝置(zhi)（如(ru)圖1）是以氣(qi)體爲介質(zhi)，對 氣(qi)體流(liu)量計 進行檢定、校準(zhun)和檢驗(yan)的标準(zhun)設備(bei)。一(yi)般(ban)有鍾(zhong)罩、液槽、發(fa)訊機構、壓(ya)力(li)補(bu)償機(ji)構、氣(qi)源和(he)試驗(yan)管路構成(cheng)。裝置(zhi)是由(you)可動(dong)的鍾(zhong)罩和固定的液(ye)槽構(gou)成(cheng)一(yi)個容(rong)積可(ke)變的密封(feng)空腔(qiang)。鍾罩下降(jiang)過程(cheng)中(zhong)通(tong)過壓(ya)力補償機(ji)構，使其内(nei)部(bu)氣體壓(ya)力保(bao)持(chi)一(yi)定值(zhi)，不随(sui)鍾罩浸入(ru)密封液(ye)中(zhong)的深度而(er)變化。鍾罩(zhao)兩擋(dang)闆之間的(de)容積是固定的(de)，測出兩擋闆先(xian)後通過光電發(fa)訊器(qi)所(suo)經(jing)曆的(de)時間(jian)，可計(ji)算出(chu)瞬時流量。
　　音速噴嘴(zui)法(fa)氣體流(liu)量标(biao)準裝(zhuang)置（如圖2）是(shi)以潔淨空(kong)氣爲介(jie)質(zhi)，其檢(jian)測原(yuan)理(li)是用真(zhen)空泵1将(jiang)空(kong)氣由(you)被檢表的上遊(you)直管段(duan)入口吸入，經過被檢表(biao)前直管(guan)段(duan)、被檢(jian)表11和(he)被(bei)檢表下(xia)遊直管(guan)段(duan)進入(ru)滞止容器8，在滞(zhi)止容器的下遊，有一(yi)組(zu)音速噴(pen)嘴5，控(kong)制音(yin)速噴嘴下(xia)遊的開挂(gua)閥門4，可以任意選擇(ze)所要開關(guan)的音速噴嘴，以(yi)達到(dao)改變(bian)被檢(jian)表流量的(de)目的(de)，滞止容器(qi)需要(yao)測溫6測壓(ya)7，代入公式計算可以(yi)得到通過(guo)音速(su)噴嘴的(de)質量流(liu)量，從(cong)而實(shi)現對被檢(jian)表的檢定(ding)。


1概(gai)述
1.1測(ce)量(liang)依據：
JJG1037-2008《渦(wo)輪流量(liang)計(ji)》。
1.2環境條件
　　大氣(qi)溫度(du)爲（23.5±1）℃；大(da)氣相(xiang)對濕(shi)度爲(wei)（38±1）%RH；大氣壓爲(wei)(93.2±0.5)kPa，檢定用(yong)介質溫(wen)度（18.5±0.2）℃；電源電壓應(ying)爲(220±22)V，電源頻(pin)率應(ying)爲(50±2.5)Hz；外(wai)界磁場、機(ji)械振動小(xiao)到對流量計(ji)的影響(xiang)可以(yi)忽略(lue)不計(ji)。
1.3測量标準
　　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：空氣(qi)。
　　0.25級音速噴(pen)嘴法氣(qi)體流量(liang)标準裝置(zhi)，測量(liang)範圍：（0.1-15000）m3/h、DN（15～400）mm，檢定介質：潔淨空氣
1.4被測(ce)對象
　　依據JJG1037-2008渦輪(lun)流量(liang)計檢(jian)定規(gui)程，上述(shu)0.1級鍾罩(zhao)式氣(qi)體流量标(biao)準裝(zhuang)置(zhi)能(neng)夠開(kai)展的(de)氣(qi)體渦輪(lun)流量計精(jing)度等級爲（0.5-1.5）級。因(yin)此選(xuan)用DN25mm，流(liu)量範圍爲(wei)（0.5～15.0）m3/h，1.5級的氣體渦輪(lun)流量計。
1.5渦(wo)輪流量計(ji)工(gong)作原理(li)及特點
　　 渦(wo)輪流(liu)量計(ji) 是速度式(shi)流量計(ji)中(zhong)的主(zhu)要種(zhong)類,當被測(ce)流體流過(guo)渦輪(lun)流量(liang)計(ji)傳感器(qi)時，在流體的作(zuo)用下(xia)，葉(ye)輪(lun)受力(li)旋轉，其(qi)轉速與(yu)管道平(ping)均流速(su)成正比(bi)，同(tong)時，葉片周(zhou)期性地切(qie)割電磁(ci)鐵(tie)産生(sheng)的磁(ci)力線，改變(bian)線圈(quan)的磁(ci)通量(liang)，根據(ju)電(dian)磁感應(ying)原理(li)，在線圈内(nei)将感(gan)應(ying)出脈動(dong)的電勢信(xin)号，即(ji)電脈沖(chong)信号，此(ci)電脈動(dong)信(xin)号的頻率(lü)與(yu)被測流(liu)體的流量(liang)成正(zheng)比。氣體(ti)渦輪流(liu)量計具(ju)有(you)精度(du)高、重(zhong)複(fu)性(xing)好、無(wu)零點(dian)漂移、高量(liang)程比等優(you)點。渦(wo)輪流(liu)量(liang)計擁有高質(zhi)量軸承、特(te)别設計(ji)的(de)導流(liu)片，因(yin)此極大降(jiang)低了(le)磨損，對峰(feng)值不(bu)敏感，甚者(zhe)惡劣(lie)的(de)條(tiao)件下(xia)也可(ke)以給出可(ke)靠的(de)測(ce)量(liang)變量。渦輪流量計輸(shu)出信号(hao)爲(wei)脈沖(chong)，易于(yu)數字化。渦(wo)輪流量計(ji)壓力(li)損失(shi)小(xiao)，葉片能(neng)防腐(fu)，可以測量粘稠(chou)和(he)腐蝕性(xing)的介(jie)質。
1.6測(ce)量過(guo)程
　　在規定的環(huan)境條件下(xia)，按JJG1037-2008渦輪流(liu)量計檢定(ding)規程，将渦(wo)輪流量計(ji)安裝在（音(yin)速噴(pen)嘴(zui)法(fa)）氣體(ti)流量标準裝置(zhi)上，保證流(liu)量計與前後(hou)直(zhi)管段(duan)同軸安裝(zhuang)。以空氣爲(wei)檢定(ding)介質(zhi)，調節(jie)流(liu)量點至(zhi)最大(da)流(liu)量的70%流(liu)量點(dian)，運(yun)行(hang)5min，等待(dai)介質溫(wen)度、壓力(li)和流(liu)量穩(wen)定後(hou)進行(hang)正(zheng)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)計檢定流(liu)量點(dian)分别(bie)爲：qmin、qt、0.40qmax和qmax。對于(yu)量程比≤20：1的流量計，其(qi)分界流量(liang)qt=0.2qmax。将在(zai)第i點(dian)第j次(ci)測得(de)的被檢流(liu)量計脈沖(chong)信号(hao)與标準(zhun)氣體流(liu)量裝置(zhi)在(zai)該點該次測得的标(biao)準體(ti)積流(liu)量之(zhi)比作(zuo)爲第(di)i點第(di)j次測量的(de)儀表系數(shu)。每個檢定(ding)流量點(dian)檢(jian)定3次(ci)，取其(qi)平均值作(zuo)爲該(gai)流量(liang)點的儀表(biao)系數(shu)。
2建立(li)數學模(mo)型(xing)
2.1數學(xue)模型(xing)

K爲第(di)i次測(ce)量被檢(jian)流量計(ji)的儀(yi)表系數，(m3)-1；
Ni爲(wei)第i次測量被測(ce)流量(liang)計顯示儀(yi)表測得的脈沖(chong)數；
Vi爲(wei)第i次(ci)測量(liang)标準裝置(zhi)的累(lei)積流(liu)量值(zhi)，m3；
2.2傳播(bo)率公(gong)式

3鍾罩式氣體(ti)流量标準(zhun)裝置輸入(ru)量的(de)相對不确定度(du)的評(ping)定
3.1輸(shu)入量Ni的相(xiang)對不确定(ding)度urei(Ni)評(ping)定(ding)
　　輸入量Ni的不确(que)定度來(lai)源主要是(shi)流量計測量(liang)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DN25mm，測量(liang)範圍爲：（0.5～15）m3/h的(de)氣體渦輪(lun)流量計(ji)，流量選(xuan)擇在(zai)最大流量(liang)的100%處測(ce)量(liang)60秒，累(lei)計流(liu)量250L，用(yong)工控(kong)測量設備(bei)連續(xu)測量(liang)6次(ci)得到的(de)一組測(ce)量列，如(ru)表1所(suo)示。

3.2輸入量(liang)Vi相對(dui)不(bu)确(que)定度(du)urei(Vi)的評(ping)定
　　輸入量(liang)Vi相對不确定度Urei(Vi)不确定(ding)度主要(yao)來源于氣體流量标(biao)準裝(zhuang)置的(de)測量誤差(cha)，其不(bu)确定(ding)度采用B類(lei)方法評(ping)定。
由于(yu)廠家(jia)給出該氣(qi)體流量标準裝置的(de)擴展不确(que)定度(du)U=0.1%；k=2。
所以(yi)Urei(Vi)=0.1%/2=0.05%根據(ju)以上标(biao)準(zhun)不确(que)定度分(fen)量彙總(zong)見表2．

3.3合(he)成相對(dui)标準不(bu)确(que)定度(du)

3.4其他給(gei)點(dian)的測(ce)量結果（如(ru)表3所(suo)示）

3.5擴(kuo)展(zhan)不确定(ding)度的評(ping)定(ding)
　　取其測量(liang)結果重複(fu)性作爲其(qi)最大(da)值，則擴展不确(que)定度爲(wei)：
U(K)=0.21%×2=0.42%；K=2
4.音(yin)速噴嘴法(fa)氣(qi)體流量(liang)标準裝置輸入(ru)量的相對不确(que)定度(du)的評(ping)定
4.1輸入量(liang)Ni的相對不(bu)确定度Urei（N）評(ping)定
　　輸(shu)入量(liang)Ni的不确定(ding)度來源主(zhu)要是流量(liang)計測量的(de)不重複性(xing)，采用(yong)A類評(ping)定(ding)方法評(ping)定。
　　用一台(tai)DN25mm，測量(liang)範圍(wei)爲：（0.5～15）m3/h的(de)氣體(ti)渦輪(lun)流量計，流(liu)量選(xuan)擇在最大(da)流量的100%處(chu)測量(liang)60秒，累(lei)計流(liu)量250L，用(yong)工控測量(liang)設備連續(xu)測量6次得(de)到的(de)一組(zu)測量(liang)列，如(ru)表(biao)4．

4.2輸入量(liang)Vi相對不确(que)定度(du)urei(Vi)的評(ping)定
　　輸入量(liang)Vi相對不确(que)定度Urei(Vi)不确(que)定度主要(yao)來源(yuan)于氣(qi)體流(liu)量标(biao)準裝(zhuang)置的(de)測量誤差(cha)，其不(bu)确定(ding)度(du)采用B類(lei)方法評定(ding)。
于廠(chang)家給出該氣體(ti)流量标準(zhun)裝置(zhi)的擴(kuo)展不确定(ding)度U=0.25%；k=2。
所以Urei(Vi)=0.125%/2=0.05%
據(ju)以上(shang)标準(zhun)不确定度(du)分量彙總見表5。

4.5擴展(zhan)不确定度(du)的評定
　　取其測(ce)量結(jie)果重(zhong)複性(xing)作爲(wei)其(qi)最(zui)大值，則擴展(zhan)不确定(ding)度爲：
U（K）=0.257%×2=0.54%；k=2
5.結(jie)論
（1）鍾罩(zhao)式氣體流量标(biao)準裝(zhuang)置(zhi)測(ce)得氣(qi)體渦輪(lun)流量計(ji)的擴(kuo)展(zhan)不(bu)确定(ding)度爲(wei)0.42%（k=2）；音速(su)噴嘴(zui)法氣體流(liu)量标(biao)準裝(zhuang)置測(ce)得氣(qi)體渦輪流量計(ji)的擴(kuo)展不(bu)确定(ding)度爲0.54%（k=2）；兩種測量(liang)結果(guo)都滿足規(gui)程的要(yao)求(qiu)，說明了其(qi)檢測(ce)結果(guo)都可信(xin)。
（2）鍾(zhong)罩式(shi)标準(zhun)裝置在在(zai)檢測的(de)過程中(zhong)，來回升(sheng)降好多(duo)次，耗費時(shi)間比較長檢測(ce)效率(lü)大大下降；而音(yin)速噴(pen)嘴(zui)裝置耗(hao)時較(jiao)短，減(jian)低了(le)勞動(dong)強度，提高(gao)了了檢測效率(lü)。
（3）兩種(zhong)檢測方法(fa)都可(ke)以說明，無(wu)論選(xuan)擇(ze)哪種檢(jian)測方式(shi)，都(dou)能達到預期(qi)效果。

以(yi)上内(nei)容來(lai)源于網絡，如有侵權(quan)請聯(lian)系(xi)即删除!