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气体涡轮流量计不同检测测量结果
发布时间:2021-12-20 08:39:38

摘要:近年来,气体流量标准装置在各个领域得到了广泛的应用。本文主要是对音速喷嘴法和钟罩式这两种检测方式进行分析,并比较分析这两种方法栓测同一涡轮流量计的测量结果,并对测量结果进行不确定度的评定,希望能为后续研究工作提供一些建设性意见。
引言
  音速喷嘴法气体流量标准装置检测的是气路循环经过涡轮流量计到喷嘴,再到气泵抽气的整个过程。采用的是负压进气法来对涡轮流量计进行检测,这是现阶段检定流量计的=使用最多的一种方法,也是应用最为广泛的一种方法。钟罩式气体流量标准装置则是采取正压法,是指用一定体积量的标准气体流经涡轮流量计来对流量计进行检定,其本身流量范围比较小,比较适合检测口径较小的流量计,这与流量计的实际工作状态相符合。本文主要是对音速喷嘴法和钟罩式这两种检测方式进行分析,并比较分析这两种方法检测同一涡轮流量计的测量结果,并对测量结果进行不确定度的评定,希望能够有效提高气体涡轮流量计的检测精确度。
1概述
1.1相关概念
  音速喷嘴法气体流量标准装置设计过程中主要原理是把洁净的空气作为介质,然后利用真空泵吸入,吸入的空气经过各个相关的直管段,在这个过程中还有一组音速喷嘴,这个作用主要是调节音速喷嘴下游的相关的阀门,达到改变流量的目的,最后代入相关的计算公式就可以实现对被检表的检定,进而实现其主要的功能。另一种气体流量的装置为钟罩式气体流量标准装置,这种装置也主要是把气体作为流通主要介质,然后达到对气体流量计检定的目的。这种气体流量装置主要结构包括钟罩、液槽、发讯机构、压.力补偿机构、气源以及试验管路等相关的部分。
1.2相关检测标准
  气体流量装置在进行检测的过程中需要严格的按照相关的技术标准,这样才能保证检测结果的准确性、科学性以及合理性,相关的检测的标准一个是国家的JJG1037-2008《涡轮流量计》,
  还有一个检测标准就是检测过程中有一个标准的检测环境条件,相关的规定中具体要求为:检测的大气温度为23.5℃左右,误差在1℃左右:要求的相对湿度为38±1%RH,大气压力为93.2±0.5kPa,检定用介质温度18.5±0.2℃;同时还包括对电源压力以及相关的电压的频率的相关的技术要求,其中规定电源电压应为220±22V,电源频率应为(50±2.5)Hz,在相关的标准中对检测过程中外界磁场以及由于机械振动等方面的影响因素的影响由于比较小可以对其忽略。
  第三个方面就是实际进行测量过程中的测量标准方面的规定。例如对0.25级音速喷嘴法的气体流量的相关的标准装置进行的相关规定中气测量的范围在0.1~15000m3/h.DN15~400mm之间,0.1级钟罩式气体流量标准装置,测量范围是(0.5~120)m3/h.DN(25~80)mm,同样检测的主要介质是洁净空气。
  最后一项检测标准规定主要针对检测对象,主要是根据JJG1037-2008涡轮流量计方面的检测中的相关的规定,在整个检测的过程中需要严格按照相关的技术检测标准方面的要求,认真执行。
1.3气体涡轮流量计的工作原理和特征
  气体涡轮流量计是速度式流量计中的一种,当被测流体流过涡轮流量计传感器时,受流体作用,叶轮会受力的作用旋转,其转速与管道平均流速成正比:叶片周期性地切割电磁铁产生的磁力线,.对线圈磁通量进行改变,按照电磁感应原理,将在线圈内感应出电脉冲信号,电脉动信号的频率与被测流体的流量成正比。涡轮流量计具有精度高、重复性好、无零点漂移、高量程比等优点。涡轮流量计拥有高质量轴承、特别设计的导流片,进而减少磨损,不受峰值影响,在恶劣的环境下也能保障变量测量的可靠性。
1.4检测过程
  利用相关的装置对气体的流量进行实际的检测过程中需要在一定的环境下,按相关的检测标准进行检测,在整个检测过程中所需的检测介质均为空气。在进行检测的过程中需要严格按照标准中的相关的规定,在检测的每个流量点都要进行重复性的检定,一般需要检测3次,然后把三次检测的平均值作为该流量点的仪表系数,通过这种方式就可以达到对相关仪器的仪表系数的确定。
2建立数学模型
  在进行检测的过程中需要各种相关的参数的判定,其中建立的数学模型:公式为:其中,K为第i次仪表系数:N.为第i次脉冲数:V,为第i次累积流量值,通过对这些参数的监控以及计算,就可以得出仪表的相关的参数,然后通过与相关的准进行对比,就可以比较明确得出相关的结论。
 
3音速喷嘴法气体流量标准装置输入量的相对不确定度评定
3.1输入量N,的相对不确定度U'.a1(N)评定
  在音速喷嘴法气体流量装置进行检测过程中有一个非常重要的参数就是相对不确定度,这种输入量的相对不确定度主要来源主要检测过程中的不重复性,在对其进行判定的过程中主要采用A类评定对其进行评定。通过相关的设备对其进行检测的过程中测得的主要数据如表1所示。
 
3.2输入量V.相对不确定度Ucrel(V1)的评定
  输入量V,相对不确定度Ucrel(V1)不确定度主要来源于气体流量标准装置的测量误差,在进行评定得过程中采用得主要方式是B类方法评定。通过相关的设备对其进行测量所得主要结果如表2所示。
 
 
3.5扩展不确定度的评定
  通过以上各个方面的分析以及计算,得到音速喷嘴法气体流量的相关装置在进行扩展不确定度的评定的过程中主要利用测量结果的重复性当作最大值,最后的公式为:U(K)=0.257%X2=0.54%;k=2。
4钟罩式气体流量标准装置输入量的相对不确定度的评定
4.1输入量N的相对不确定度U".(N)评定
  在钟罩式气体流量装置进行检测的过程中,输入量相对不确定度的评定也需要进行严格的操作以及设计过程,其中输入量N的不确定度的判定主要是利用装置中流量计测量的不重复性进行评定的。利用相关的设备进行连续的测量结果如下图所示。
 
4.2输入量V,相对不确定度Urel(V1)的评定
  输入量V1相对不确定度Urel(V1)的产生,主要来源于气体流量标准装置的测量误差,其不确定度的判定主要采用B类方法进行评定。
 
4.5扩展不确定度的评定
  在进行扩展不确定度的相关的评定的过程中需要对其测量结果进行反复的重复,然后利用其重复性当作最大值,相关的公式为:U(K)=0.21%X2=0.42%;k=2.
5结束语
  综上所述,对上述检测方式的测量结果进行分析后,主要可以得出下列结论,首先是利用音速喷嘴法气装置对气体的流量进行检测的过程中,测得的气体涡轮流量计的扩展不确定度为0.54%(k=2);而另-种气体流量的检测装置--钟罩式装置,测得气体涡轮流量计的扩展不确定度为0.42%(k=2);两种测量结果均符合检测规程标准,表明其检测结果的可信度较高。第二,在钟罩式标准装置的检测过程中,需要进行多次的来回升降,耗费较长的时间,因而降低了检测效率:但前者装置在检测的过程中所具有的优势就是耗费短,这样就在很大程度上降低了相关的工作人员的劳动强度,进而大大的提升了气体流量的检测效率。但是通过对上述两种不同装置的检测方法,以及对气体流量的测量结果进行相关分析可知,不管是使用哪种检测方式,都可以实现预期的效果。

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