涡轮流量计作为标准表的气体流量标准装置

标准表法气体流量标准装置基本工作原理的基础上对装置结构进行了设计,重点对装置管道压力损失进行了分析计算,对风机选型进行了分析,对装置整体不确定度分配进行了计算,并确定了标准表、温度传感器和压力传感器的选型方案。给出了对装置进行流量稳定性测试及仪表检定实验的结果。对标准表法流量标准装置的普及应用及对流量计研究水平的整体提高有重要意义。介绍了以涡轮流量计作为标准表的气体流量标准装置的组成及工作原理,重点分析了这种装置的不确定度。提出了采用并联标准表法不会降低装置的精度,给出了提高标准表法气体流量标准装置精度的方法。

标准装置按计量器具可分为称量法、容积法和标准表法。其中,标准表法流量标准装置是传递标准装置。它利用流体力学连续性原理,将标准表和被检表串联,由标准表和相关参数测量仪表给出标准流量,与被检表输出的流量比较,确定被检表的技术指标。与其它方法的流量标准装置相比具有结构简单、工作效率高、操作方便、投资少和建设周期短的优点,特别是可以给出更宽的流量范围。

标准表法流量标准装置结构简单、投资少、建设周期短,特别适合于中小型仪表生产厂家对仪表的检定。为了对不同口径、不同原理的气体流量计进行检定、性能测试,本文设计了标准表法气体流量标准装置并对管道压力损失进行了分析计算,对风机选型进行了分析,对装置整体不确定度分配进行了计算,并确定了标准表、温度传感器和压力传感器的选择方案,给出了对装置进行流量稳定性测试及仪表检定实验的结果。

装置概述及组成

标准表法气体流量标准装置[2](以下简称装置)主要由流量标准器、试验管路、流体源、计时器、控制设备及数据采集处理系统组成。本气体涡轮流量计流量标准装置采用的是负压标准表法,其设计及检定的依据是JJG643—2003《标准表法流量标准装置》。设计的流量范围为5～4800m3/h,两个校准台位,可对DN25～DN250的气体流量计进行检定。装置的准确度为0.25%,可检定0.5级及以下的工业用气流量计,包括涡轮流量计、腰轮流量计和涡街流量计等。当被检流量计带有脉冲输出时,由系统中的程控器直接进行脉冲采集,并进行相应的比对及数据处理。对于无脉冲输出的流量计,装置采用数码摄影方法进行读数。装置配置系统如图1所示。

涡轮流量计工作原理将被检流量计安装到试验管路中,以标准流量计为标准器,使流体连续通过标准流量计和被检流量计,比较两者的输出瞬时流量值,或比较一段时间内的累积流量值,从而确定被检流量计的计量性能。