[導(dǎo)讀] 目前，國(guó)內(nèi)針對(duì)不同氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置的比對(duì)實(shí)驗(yàn)相對(duì)較少，主要是受測(cè)量手段的制約，以及難以找到適合的參考標(biāo)準(zhǔn)，而不同氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置之間的比較和被檢表在不同標(biāo)準(zhǔn)裝置上的特性，對(duì)于我們掌握標(biāo)準(zhǔn)裝置的性能、了解被檢表有著重要的作用。為此，借助遼寧省計(jì)量科學(xué)研究院新建立的0.1級(jí)鐘罩、0.2級(jí)鐘罩和0.25級(jí)音速?lài)娮鞖怏w流量標(biāo)準(zhǔn)裝置，我們做了這次實(shí)驗(yàn)，被測(cè)表為ACTARIS生產(chǎn)的DN50帶脈沖輸出的氣體腰輪流量計(jì)。
目前，國(guó)內(nèi)針對(duì)不同氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置的比對(duì)實(shí)驗(yàn)相對(duì)較少，主要是受測(cè)量手段的制約，以及難以找到適合的參考標(biāo)準(zhǔn)，而不同氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置之間的比較和被檢表在不同標(biāo)準(zhǔn)裝置上的特性，對(duì)于我們掌握標(biāo)準(zhǔn)裝置的性能、了解被檢表有著重要的作用。為此，借助遼寧省計(jì)量科學(xué)研究院新建立的0.1級(jí)鐘罩、0.2級(jí)鐘罩和0.25級(jí)音速?lài)娮鞖怏w流量標(biāo)準(zhǔn)裝置，我們做了這次實(shí)驗(yàn)，被測(cè)表為ACTARIS生產(chǎn)的DN50帶脈沖輸出的氣體腰輪流量計(jì)。
一、標(biāo)準(zhǔn)裝置
1.0.1級(jí)鐘罩式氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置
0.1級(jí)1000L鐘罩為中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院最新研制的氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置，通過(guò)高精度激光干涉儀標(biāo)定后，鐘罩可選擇10段標(biāo)準(zhǔn)容積任意組合，裝置可自動(dòng)采集脈沖信號(hào)和4～20mA電流信號(hào)，裝置最大流量為60m3/h，壓力波動(dòng)可以達(dá)到4Pa以下。
2.0.2級(jí)鐘罩式氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置
本次實(shí)驗(yàn)0.2級(jí)鐘罩用的是2000L，裝置具有+24V和+12V兩種供電電壓，可自動(dòng)采集脈沖信號(hào)和4～20mA電流信號(hào)，裝置最大流量為120m3/h。
3.0.25級(jí)音速?lài)娮鞖怏w流量標(biāo)準(zhǔn)裝置
音速?lài)娮鞖怏w流量標(biāo)準(zhǔn)裝置采用負(fù)壓法，最大流量為6000m3/h，流量穩(wěn)定性為0.1%。
二、實(shí)驗(yàn)過(guò)程
腰輪流量計(jì)本身帶有前后直管段，減少了安裝帶來(lái)的影響。由于流量計(jì)信號(hào)輸出方式為二線制電壓脈沖輸出，所以采用上海儀表研究院的轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換成三線制電壓脈沖信號(hào)輸出，由此可以得到腰輪流量計(jì)的儀表系數(shù)。
首先在鐘罩實(shí)驗(yàn)室測(cè)量，由于實(shí)驗(yàn)室內(nèi)溫度、濕度等環(huán)境條件很穩(wěn)定，在整個(gè)測(cè)量過(guò)程中，溫度基本保持在(20±1)℃。先用0.1級(jí)鐘罩進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量時(shí)分別選擇了2種流量調(diào)節(jié)方式：表前調(diào)節(jié)和表后調(diào)節(jié)。在表前調(diào)節(jié)流量中，又用增加被檢表后管道長(zhǎng)度的方法增加背壓進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。用0.2級(jí)鐘罩進(jìn)行測(cè)量時(shí)，選擇了表后調(diào)節(jié)流量。用音速?lài)娮鞂?shí)驗(yàn)時(shí)，雖然沒(méi)有將溫度控制在20℃，但在整個(gè)測(cè)量過(guò)程中，溫度變化同樣基本保持在±1℃以內(nèi)。
三、腰輪流量計(jì)的檢定數(shù)據(jù)處理
1.在0.1級(jí)鐘罩式氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置上的測(cè)量結(jié)果由于流量范圍所限，在0.1級(jí)鐘罩上只測(cè)了三個(gè)流量點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表1。
2.在0.2級(jí)鐘罩式氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置上的測(cè)量結(jié)果
在0.2級(jí)鐘罩上，根據(jù)量程范圍取五個(gè)流量點(diǎn)，每個(gè)流量點(diǎn)檢定三次。實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表2。
3.在音速?lài)娮鞖怏w流量標(biāo)準(zhǔn)裝置上的測(cè)量結(jié)果
在音速?lài)娮鞖怏w流量標(biāo)準(zhǔn)裝置上，根據(jù)量程范圍取五個(gè)檢定點(diǎn)，每個(gè)檢定點(diǎn)檢定三次。流量點(diǎn)的調(diào)整是根據(jù)音速?lài)娮炝髁恐档钠ヅ錄Q定，測(cè)量時(shí)，小流量檢定時(shí)間適當(dāng)增加，大流量檢定時(shí)間不應(yīng)小于30s。實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3。
四、比對(duì)結(jié)果分析
由于每個(gè)流量點(diǎn)的測(cè)量次數(shù)只有3次，流量計(jì)在該點(diǎn)的真正重復(fù)性指標(biāo)可能沒(méi)有完全反映出來(lái)。
根據(jù)圖1由鐘罩檢定的結(jié)果曲線圖，可以看出流量計(jì)在小流量點(diǎn)處儀表系數(shù)偏低，當(dāng)流量增大到30m3/h以上，儀表系數(shù)基本成一直線，具有良好的工作狀態(tài)，而且0.1級(jí)和0.2級(jí)鐘罩檢定的儀表系數(shù)基本重合在一起。由此可見(jiàn)，流量計(jì)在全量程范圍內(nèi)，除低流速外，在其余流量下具有很好的工作狀態(tài)。
根據(jù)圖2可以更明顯看出流量計(jì)儀表系數(shù)趨勢(shì)的一致性。但是由鐘罩裝置檢定的儀表系數(shù)和由音速?lài)娮煅b置檢定的儀表系數(shù)在數(shù)值上存在一定差異，差異范圍在0.189%-0.405%之間。分析其存在差異的原因：首先，鐘罩式氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置和音速?lài)娮鞖怏w流量標(biāo)準(zhǔn)裝置是兩種不同性質(zhì)的檢定裝置，鐘罩式氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置是以標(biāo)準(zhǔn)器計(jì)量氣體體積為準(zhǔn)，而音速?lài)娮鞖怏w流量標(biāo)準(zhǔn)裝置是以計(jì)量經(jīng)過(guò)音速?lài)娮斓臍怏w質(zhì)量為準(zhǔn)，在體積和質(zhì)量的轉(zhuǎn)換過(guò)程中存在著氣體密度的影響；其次，北方天氣四季，空氣的濕度變化很大，濕度可以影響氣體的密度，進(jìn)而影響氣體的質(zhì)量，所以對(duì)空氣的濕度修正也是很必要的；再次，鐘罩氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置對(duì)環(huán)境條件要求很高，在保證氣體溫度和空氣濕度的情況下，人的活動(dòng)對(duì)空氣流動(dòng)的影響，進(jìn)而對(duì)檢定結(jié)果的影響有待進(jìn)一步研究。