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渦輪流(liú)量計在蒸汽流(liu)量量值傳遞中(zhōng)應用
發布時間(jiān):2020-3-31 08:29:15
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摘要:通過對渦(wō)輪流量計
檢定(ding)條件及使用條(tiáo)件一緻性限定(ding)及技 術處理,提(tí)高🔞了渦💋輪流量(liang)計使用精度。然(rán)後再通過對空(kōng)氣-蒸汽介質替(tì)代換💋算系💚數的(de)實驗研究,确定(dìng)了空氣-蒸⭐汽換(huàn)算系數。首次用(yong)渦輪流量🎯計作(zuò)爲标準用于蒸(zheng)汽流量量🌈值的(de)傳遞,研究了氣(qì)😍體流量裝置,并(bìng)獲得🔴了較爲滿(mǎn)意的結果。
0引言(yán)
蒸汽流量計
的(de)檢定技術,目前(qian)在國内仍處于(yu)研究階段,國内(nèi)一些生産廠相(xiang)繼建立了以蒸(zheng)汽爲工作介質(zhi)的标準裝置。但(dan)因耗能大,工作(zuò)條❗件不好等因(yin)素而在努力尋(xún)求以🐇空氣爲工(gōng)作介質的新途(tu)徑。經調查,目前(qián)國内已經出現(xiàn)的以空氣爲工(gong)作介質的标準(zhǔn)裝置主要有二(er)種:一🈚是音速噴(pen)嘴式,其裝置測(cè)定精度雖然滿(man)足了檢定🌐要求(qiú),但裝置造價高(gao),每台約100多萬元(yuan)。實踐證明,其技(ji)術是可行的,但(dan)投資費用及管(guǎn)理運行💋費用龐(pang)大, 一般計量檢(jiǎn)定機構不可能(neng)🌐普遍采用。其二(er)是風機孔闆式(shi),該裝置雖然造(zào)價不高,但精度(dù)低🔞,加之該類裝(zhuang)置壓力損失大(da),而風源壓力低(di),故量程👌往往不(bu)能滿足檢定要(yào)求,國家計量部(bu)門已确認這🈲一(yī)一點。另外國内(nei)有些單位也在(zài)🌍尋求用渦街流(liu)量計來代替👨❤️👨噴(pēn)嘴或孔闆的嘗(chang)試,但使用參數(shù)尚不成🏒熟。
爲解(jiě)決上述蒸汽計(ji)量檢定的難題(tí),首次把渦輪流(liu)量計應👈用于氣(qì)體(含蒸汽)流量(liang)量值的傳遞中(zhong),并獲得了較爲(wei)滿意的結果。
1氣(qì)體流量标準裝(zhuāng)置簡介
1.1裝置的(de)結構
該裝置主(zhu)要由風源、标準(zhun)流量、被檢流量(liang)和數據處理等(děng)四🌈部分組成,如(ru)圖1所示。風源部(bù)分由柴油機和(hé)羅茨鼓風機構(gou)💰成,靜壓力(表)爲(wèi)0.05 MPa,風量爲40m3/min,滿足被(bei)檢表流量上限(xiàn)要求。标準.流量(liang)部分由渦輪流(liú)量計、
壓力表
和(hé)
溫度計
等構成(cheng),以産生具有規(guī)定精度的标準(zhun)流量值。被檢流(liú)量由被🔴檢🏒表(如(ru)分流旋翼式蒸(zhēng)汽流量計)、壓力(lì)表溫度計和消(xiao)音器等構成。數(shù)據處理部分由(you)計算機、工作台(tai)🔞等構成,此外還(hai)有手動葫蘆、支(zhi)架、閥門和管路(lù)等輔助部件。
1.2 裝(zhuang)置的工作原理(li)
從風源排出的(de)具有一定流量(liang)的空氣經标準(zhun)表和被🌐檢☂️流量(liang)計時,在标準表(biǎo)中即産生一定(ding)頻率的電脈沖(chòng)信号⭐,經與之配(pei)合的二次顯示(shi)儀表輸人電路(lu)💘放大整形後,送(song)人系數單元,把(bǎ)脈沖單位轉換(huàn)爲流量單位,再(zai)送入顯示單元(yuan)進行累計量的(de)數字顯示,然後(hou)通過介質換算(suàn)系數及溫度、壓(yā)力等全面修正(zhèng)🆚得出流經标準(zhǔn)表的标準質量(liàng)流量,再通過與(yǔ)被檢表的指示(shi)質量流量進行(háng)比較,即可得出(chu)被檢表在該流(liú)量下的相對誤(wu)差。
1.3 裝置的主要(yào)技術指标(由河(hé)北省計量院認(ren)定)
1)裝置風源流(liu)量上限:40m'/min
2)風源壓(ya)力:0.035 ~0.05MPa
3)量程:10 ~440L/s
4)流量穩(wěn)定度:≤1%
5)裝置精度(du):1.15% (置信概率P=95% )壓力(li)表爲0.25級的标準(zhun)壓力表,溫度計(ji)分度💞值爲0.1℃的二(èr)等标準溫度計(jì)。裝置精度的評(píng)定公式爲:
式中(zhōng):δ爲裝置的精度(dù);δ爲标準表的流(liu)速精度;δD爲标準(zhun)表前的管道内(nei)徑精度;δP爲壓力(li)表的精度;δr爲溫(wen)度計的精🛀🏻度。
2氣(qì)體 流量标準裝(zhuāng)置的關鍵技術(shu)及創新
2.1标準流(liú)量部分是該裝(zhuāng)置的關鍵
标準(zhun)表的選擇可以(yǐ)有多種,選擇渦(wō)輪流量傳感器(qì)🙇♀️做标準表,充分(fèn)利用了該表量(liang)程寬、壓力損失(shī)小。、易💋驅動、重複(fu)性好、便于控制(zhi)和調節等諸多(duō)優點。一是擴展(zhan)了🏃🏻♂️裝置的流量(liàng)測量範圍,滿足(zu)了被檢表的量(liang)程要求;二👣是大(dà)大降低了标準(zhun)表的成本🌈。
2.2裝置(zhi)的精度是裝置(zhì)的主要技術指(zhi)标
數據處理利(lì)用了計算機技(ji)術,在國内采用(yong)了國外流量界(jie)提出🌂的一種理(lǐ)論誤差跟蹤法(fa)。其原理是:在流(liú)量計的性能穩(wěn)定即重複性好(hǎo)的前提下,用計(jì)算🏒機技術把該(gāi)标準表檢定時(shi)流量标準值(相(xiang)對真值)加以對(dui)應複現(标準表(biǎo)檢定時的檢定(dìng)點與作爲标準(zhun)表使用時的使(shǐ)用點相吻合),從(cong)而逐點消除了(le)該表的系統誤(wù)差,隻剩下了随(suí)機誤差(實際是(shi)重複性誤差)表(biao)征标準表的實(shí)際精度,這樣🤩便(biàn)将名義精度等(deng)級爲1.5級的氣體(tǐ)渦輪流量計的(de)精度提高到了(le)0.5%左右。
2.3空氣與蒸(zheng)汽的換算 系數(shu)的确定
這是影(ying)響裝置精度的(de)一個重要因素(su)。查閱了國内大(da)量有關資💋料的(de)基礎上,分别在(zài)空氣及蒸汽測(ce)量裝置上,進🔴行(háng)了上百🔞次系列(liè)實驗,通過對大(da)量不同介質、不(bú)同流量💰範圍及(ji)不同測量條件(jiàn)下的實驗數據(jù),進行了🤞回歸處(chu)理🍓後,确定了空(kong)氣-蒸汽💰換算的(de)換算系數,爲渦(wo)輪流量計,以壓(ya)縮空氣爲🔆介質(zhi)檢定蒸汽流量(liang)計提供了必要(yào)條件。
3氣體流量(liàng)标準裝置的比(bi)對試驗數據
1)對(duì)同一台蒸汽流(liú)量計在該裝置(zhi)上的檢定結果(guǒ)與🐉蒸😘汽流量檢(jiǎn)👄定裝置上鑒定(dìng)結果的比對如(ru)表1所示💰。該裝🌈置(zhi)精度爲1.25%。表1所列(liè)數據爲誤差最(zuì)大值。
2)裝置主要(yao)技術參數與同(tong)類裝置的比對(duì),如表2所示。
4結論(lun)
1)用渦輪流量計(jì)作爲傳遞标準(zhǔn)的該裝置,具有(yǒu)量程寬、壓損小(xiao)🏃、重複性好等優(yōu)點,克服了其它(tā)類型裝置壓損(sun)大、量程不夠的(de)🔆缺陷,且造價低(dī)、其投資是音速(sù)噴嘴式🍓裝置的(de)20%左右。
2)對标準表(biao)的主要誤差項(xiang)(系統誤差)采用(yong)誤差跟蹤法👌進(jin)行了消除,大大(dà)提高了裝置測(cè)量精度。
3)對蒸汽(qì)流量量值傳遞(dì)中空氣-蒸汽換(huan)算系數,由大量(liàng)實驗數據通過(guo)回歸處理來确(què)定,置信度比較(jiao)高。
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