摘要：氣(qi)體渦輪和腰(yāo)輪流量計 常(chang)作爲氣體流(liú)量标準裝置(zhi)比對的傳遞(dì)标準,但在比(bi)對過程中的(de)計量性能變(bian)化影響甚至(zhi)決定了比🔞對(dui)結果的客觀(guān)性與公正性(xìng)。基于一台氣(qi)體渦輪流量(liang)計 和一台腰(yāo)輪流量計在(zài)比對過程中(zhōng)的8次實驗數(shù)據,從兩台流(liú)量🔞計的整體(tǐ)上和單一流(liú)量點兩個角(jiao)度🔅出發,分析(xi)示值💜誤差、儀(yí)表系數及其(qi)複現性和穩(wen)定性的變☔化(huà)規律。結果顯(xian)示兩台流量(liàng)計在比對過(guo)程中均保持(chi)了較好的複(fu)現性;前者的(de)穩定性較好(hao),而😍後者的穩(wen)定性不合格(ge);兩台流量計(jì)的📞複現性和(hé)穩定性均随(suí)着其流量的(de)增大而逐漸(jiàn)提高。由此說(shuo)明，氣體流量(liàng)标準裝置比(bǐ)對♉工作中優(yōu)👈先選擇穩定(dìng)性較好的流(liú)量計作爲🆚傳(chuan)遞标準,且盡(jìn)可能💞選擇大(da)的流量點,有(you)😍利于減小其(qí)複現性和穩(wen)定性對測量(liàng)結果的影響(xiǎng),更好地反映(yìng)标準裝置的(de)測量能力。
0引(yin)言
　　在氣體流(liu)量計量中,氣(qì)體渦輪和腰(yao)輪流量計均(jun)爲比較成熟(shú)📞的儀表,具有(yǒu)精度高、重複(fu)性好、量程比(bi)寬、抗幹擾能(néng)力強🔞等特🆚點(dian)，在👄石油化工(gong)工業生産中(zhōng)廣泛應用。同(tóng)時,在全國省(sheng)級技術機構(gou)之間和省市(shi)範圍内,這兩(liǎng)種流量計也(ye)多次被作爲(wèi)傳遞🈲标準用(yòng)于氣體流量(liàng)标準裝置的(de)比對工作。
　　但(dan)是,比對過程(cheng)中,這兩種流(liu)量計的計量(liang)性能變化情(qing)況以🔆及這一(yī)變化對比對(dui)數據的影響(xiǎng)程度等問題(ti)都沒有一個(gè)定量🐅甚至定(dìng)性的結論。分(fen)析和研究這(zhè)些問題,有利(lì)于對比對數(shù)據⛷️更加客觀(guān)的評價和處(chù)理,提高🔞比對(dui)結果的公平(píng)性和公正性(xìng)。同時,進一步(bu)分析其變化(hua)規律，有利于(yú)指導比對工(gōng)作中對流量(liàng)計和流量點(dian)的選擇,以減(jiǎn)小流量計本(ben)身對比對數(shu)據的影響程(chéng)度,使得比對(duì)結果能夠更(gèng)好地反映标(biāo)準裝置的測(cè)量能力。
　　2025年12月(yuè),新疆維吾爾(er)自治區計量(liang)測試研究院(yuàn)承擔并主導(dǎo)了全疆範圍(wéi)内氣體流量(liàng)标準裝置的(de)比對工作。本(ben)文基于本🐇次(ci)比對工作中(zhōng)的實驗數據(jù)，分析和👈研究(jiu)兩🆚台傳遞标(biāo)準一氣體渦(wō)輪流量計和(hé)氣體腰輪流(liu)量計的計量(liang)性能變化情(qíng)⭕況,以期爲✌️探(tan)讨和解🤩決上(shàng)述問題⛱️提供(gong)參考。
1比對概(gai)述
　　主導實驗(yàn)室爲新疆計(ji)量測試研究(jiū)院，參比實驗(yàn)室爲全疆範(fan)☁️圍内其他七(qī)個授權的計(ji)量技術機構(gou)。.所有實驗室(shi)的比💰對裝✔️置(zhi)均爲臨界流(liu)文丘裏噴嘴(zui)法氣體流量(liang)标準裝置,測(cè)量範圍均滿(man)足💞比對的流(liu)量點要求。傳(chuán)遞标準爲🛀--台(tai)渦輪流量計(ji)和一台腰輪(lun)流🔱量計,均采(cai)用脈沖輸出(chu)的方法，測量(liàng)設⭐定流量點(dian)的儀表系數(shù)。傳遞标準的(de)參數見表1。
 
　　爲(wei)了保證傳遞(dì)标準的計量(liàng)性能穩定性(xìng),采用星形式(shi)傳遞方法❌,比(bi)對過程中主(zhǔ)導實驗室完(wan)成對傳遞标(biao)準的8次試驗(yan)。每個流量點(dian)重複實驗6次(cì),取算術平均(jun)值作爲實驗(yàn)🍓結果。比🆚對過(guò)程🔴中人員📧全(quán)程監督,傳遞(di)标準在比對(dui)過程中沒有(yǒu)出現碰撞、跌(diē)落、電擊、堵塞(sāi)等意外情況(kuang)，保證了傳遞(dì)标準的完好(hǎo)性和實驗🤩數(shù)據的有效性(xìng)。
　　本文基于實(shi)驗數據分析(xī)和研究氣體(ti)渦輪和腰輪(lun)流量計🏃🏻的計(ji)量性能變化(huà),從流量計整(zhěng)體情況、單個(ge)流量點情況(kuàng)兩個角度出(chū)發,分析其示(shi)值誤差、儀表(biao)系數、複現性(xìng)穩定性等方(fang)面的内容,同(tóng)時對比對數(shu)據進行處理(lǐ),以驗證分析(xi)結論。
　　複現性(xing)定義爲同一(yi)流量計在相(xiang)同的标準裝(zhuāng)置、不同的實(shí)驗時間、不同(tong)的實驗環境(jing)條件下得到(dào)測量結果的(de)一🐉緻程度,采(cai)㊙️用實驗标準(zhǔn)偏差表示[5-6]。衡(heng)量标🙇🏻準爲流(liú)量計最大允(yǔn)許誤差絕對(dui)值的1/3。計算公(gong)式爲:
 
　　式中:sR爲(wei)儀表系數或(huò)示值誤差的(de)複現性;n爲試(shì)驗次數,n=8;`x爲8次(ci)實驗數據的(de)平均值,下同(tong)。
　　穩定性定義(yi)爲同-一流量(liàng)計在同一個(gè)标準裝置、不(bú)同實驗條件(jian)下,多次測量(liang)結果的變化(hua)幅度,衡量标(biao)準爲流量計(jì)的最大🏃‍♂️允許(xǔ)誤差。計算公(gong)式爲:
　　式中:xmax、xmin分(fèn)别爲本次實(shi)驗數據中儀(yí)表系數或示(shì)值誤差的最(zui)大值、最小值(zhí)。
2流量計整體(tǐ)計量性能分(fèn)析
　　試驗得到(dao)的兩個流量(liang)計的儀表系(xi)數和示值誤(wu)差以及🔞它💋們(men)的平均值、複(fú)現性和穩定(dìng)性如表2所示(shi)。
 
2.1示值誤差
　　氣(qì)體渦輪流量(liang)計最大示值(zhí)誤差爲0.28%，氣體(tǐ)腰輪流量計(jì)最大🔴示值誤(wù)差爲0.31%,均小于(yu)其最大允許(xu)誤差1%,滿足合(he)格要求。由此(ci)❓說明,氣體🌈渦(wo)輪和腰輪流(liu)量計的計量(liàng)精度比較高(gao)，穩定性也較(jiao)好。同時,由于(yu)采用脈沖輸(shū)出方式,示值(zhi)誤差也反映(yìng)了流量計儀(yí)表系數的☁️線(xiàn)性度,示值誤(wu)差較小，說.明(míng)流量計儀🤟表(biǎo)系數的線♊性(xing)度也比較好(hao)。
2.2複現性
　　氣體(ti)渦輪流量計(ji)的儀表系數(shu)複現性爲0.12%、示(shi)值誤差複現(xiàn)性爲0.06%,小于0.33%,由(you)此說明氣體(ti)渦輪流量計(jì)在改變了實(shi)驗時間和環(huán)境條件下,仍(reng)然能夠保證(zhèng)儀表系數和(hé)示值誤差💯的(de)一緻✔️性,也證(zheng)明了常規的(de)檢定結果對(duì)正常工作條(tiáo)件下氣體渦(wō)輪流量計的(de)有效性。同樣(yang),從氣體腰輪(lún)流量計的儀(yí)表系數📐和示(shì)值誤差的複(fú)現性數據分(fen)析,結論與氣(qi)體渦輪流量(liang)計 一緻。
2.3穩定(ding)性
　　氣體渦輪(lún)流量計的儀(yi)表系數和示(shi)值誤差的穩(wěn)定性分别爲(wèi)☂️0.41%.0.64%,均小于1%,在合(hé)格範圍内。氣(qì)體腰輪流量(liang)計💋的儀表系(xì)數穩定性爲(wèi)0.81%,示值誤差穩(wěn)定性爲1.13%,前者(zhě)合格,後者不(bú)合格。
2.4小結
　　從(cong)氣體渦輪和(hé)腰輪流量計(ji)的儀表系數(shù)和示值誤差(chà)整體分析其(qí)複現性和穩(wen)定性,可以得(dé)出:在多次試(shi)驗💘中,兩種流(liú)量計的儀表(biǎo)系數和示值(zhi)誤差均保持(chi)了較♉好的一(yī)緻性。同時,前(qián)者的穩定性(xìng)優于後者💛,後(hou)者的示值誤(wu)差穩定性超(chao)過✍️允許範圍(wei),可能會對比(bǐ)對結果産🙇‍♀️生(shēng)較大影響。
3單(dan)個流量點計(ji)量性能分析(xi)
　　針對每一個(gè)流量點儀表(biǎo)系數的測量(liàng)數據見表3。
 
3.1儀(yi)表系數
　　對表(biǎo)3中兩台流量(liang)計各流量點(diǎn)的儀表系數(shù)轉換爲折線(xian)圖，見🧡圖1和圖(tú)2。
 
　　從圖1中可以(yi)看出,氣體渦(wo)輪流量計三(sān)個流量點儀(yí)表系數的變(biàn)😍化趨勢基本(běn)上是一緻的(de)。其中，80m3/h流量點(dian)的儀表系數(shu)最大，150m3/h和300m3/h兩個(gè)流量點的儀(yí)表系數基本(ben)相同。所☀️以,氣(qì)體渦輪流量(liàng)計在150m3'/h和300m3/h流量(liàng)點的儀表系(xi)數具有較好(hao)的一緻✂️性,在(zai)比對實驗中(zhōng)，選擇這兩個(gè)流量點能夠(gou)更好地反映(ying)出标準裝置(zhi)🌈在不同流量(liàng)點的穩定性(xing)和正确率。
 
　　圖(tu)2中，氣體腰輪(lun)流量計三個(ge)流量點的儀(yi)表系數整🛀🏻體(tǐ)的變🌈化趨勢(shi)相同,第二次(ci)試驗的儀表(biao)系數整體增(zēng)大⛹🏻‍♀️,第三次試(shi)驗的儀表系(xi)數卻整體下(xia)降,而之前和(hé)之後的儀表(biao)系數基🚩本保(bǎo)持--緻。三個流(liu)量點的儀表(biǎo)系數平均值(zhí)分别❓爲1413.96m-3、1416.19m-3和1419.20m-3,差(chà)值基本相同(tong),說明氣體腰(yao)輪流量計的(de)儀表系數與(yu)流量點的🙇‍♀️線(xian)性關系較好(hǎo)。
　　同時,從表3中(zhong)可以看出,氣(qi)體渦輪流量(liàng)計的儀表系(xì)數随🐅着流量(liàng)點的增大而(er)減小，而氣體(ti)腰輪流量計(jì)🐪的儀表系數(shù)随着流👄量點(dian)的增大而增(zeng)大,這也反映(ying)🐅出兩種流量(liang)計💰不同的計(jì)量特性。
3.2複現(xiàn)性
　　氣體渦輪(lún)流量計在80m3/h、150m3/h、300m3/h流(liú)量點的儀表(biao)系數複現性(xing)分别爲0.17%、0.11%和0.08%,均(jun)小于0.33%,屬于合(he)格範疇,且值(zhí)都比較小;氣(qì)體腰輪流量(liàng)🧑🏾‍🤝‍🧑🏼計三個流量(liang)點的儀表系(xi)數複現性分(fen)别爲0.30%、0.29%和0.18%，也均(jun)小于0.33%，但是值(zhi)都比較大,其(qí)複現性明顯(xian)比氣體渦輪(lun)流量計差。
　　由(you)此可以分析(xī)出,兩台流量(liàng)計所有流量(liang)點的儀表系(xi)數👅在不㊙️同檢(jiǎn)定條件下均(jun)表現出了較(jiào)好的一緻性(xing),但氣體渦輪(lún)流量🍉計的一(yī)緻性明顯優(yōu)于氣體腰輪(lún)流量☔計。同時(shi),兩台流❓量計(jì)均表現出流(liu)量點儀表系(xi)數的複現性(xìng)随着流量點(dian)的增大而減(jian)小的特點,也(ye)就是說在🤞接(jiē)近其最大流(liú)量點處儀表(biao)系數的複現(xiàn)性最好,儀🈲表(biao)系數的一緻(zhi)性最好。這一(yī)特點有利于(yú)在對标準裝(zhuāng)置進行量值(zhí)比對、期間核(he)查、穩定性🛀和(he)重複性考核(hé)等工🐪作中更(geng)好地選擇流(liú)🛀量點，以盡量(liang)減小或避免(mian)流量計本身(shen)對标準裝置(zhì)測量結果💰的(de)影響。
3.3穩定性(xing)
　　氣體渦輪流(liu)量計從小到(dào)大的三個流(liu)量點的儀表(biǎo)系數依🤩次🈚爲(wei)0.53%、0.32%和0.24%,均處于合(hé)格範圍内;氣(qi)體腰輪流量(liàng)計從小到大(da)的三個流量(liang)點的儀表系(xi)數分别爲1.06%、1.01%和(hé)0.60%，其中前兩個(ge)值💯均大于1%,不(bú)合格,第三個(ge)值雖然合格(ge)🧡，但也較大。
　　這(zhe)些數據說明(ming)了氣體渦輪(lun)流量計在實(shí)驗過程中保(bao)持了良好的(de)穩定性，儀表(biao)系數的變化(hua)對比對結果(guo)的影響較小(xiǎo)，屬于可以🔴接(jie)受範圍;而氣(qi)體腰輪流🍓量(liàng)計在👈實驗過(guo)程中的穩定(ding)性較差,儀表(biao)系數出現了(le)較大的偏離(lí),不能🔱客觀反(fan)映出标準裝(zhuang)☁️置的計量性(xìng)能,在比對實(shi)驗中需要慎(shen)重
3.4小結
　　從單(dān)個流量點分(fen)析兩台流量(liàng)計的儀表系(xi)數,發現氣體(tǐ)渦輪💋流量計(ji)的儀表系數(shu)在後兩個流(liu)量點一緻性(xìng)較好,能夠更(geng)好地反映出(chu)标準裝置的(de)穩定性和正(zheng)确⛷️率;而氣體(ti)腰輪流量計(jì)的儀表系數(shu)與流量點的(de)線性關系較(jiao)好。同時,兩種(zhǒng)流量計的儀(yí)表系數💚随着(zhe)流量點的增(zeng)大而呈現相(xiang)反的變化趨(qu)勢。
　　氣體渦輪(lún)和腰輪流量(liàng)計各流量點(diǎn)儀表系數的(de)複現性均合(he)格,但前者明(ming)顯優于後者(zhě),且随着流量(liang)點⭐的增大,複(fú)現性逐漸變(biàn)好。在利用這(zhè)兩種流量計(ji)考核标準裝(zhuāng)置的工作中(zhong)🔱,盡可能選擇(zé)大的流量點(diǎn)，有利于使測(cè)量結果反映(ying)标準裝置的(de)計量特性。
　　氣(qi)體渦輪流量(liang)計的穩定性(xìng)均合格,但氣(qi)體腰輪流量(liàng)計前兩個流(liú)量點儀表系(xi)數的穩定性(xìng)不合格,在比(bǐ)對實驗中優(you)先選擇前者(zhě),慎重選擇後(hòu)者。兩種流量(liang)計儀表系數(shu)📐的穩定性也(ye)随着流量點(dian)增大而提高(gāo)，選擇大流量(liàng)點有利于減(jian)小儀表系數(shù)穩定性對比(bi)對試驗的影(ying)響。
4結束語
　　本(běn)文依據氣體(ti)渦輪和腰輪(lún)流量計的8次(cì)實驗數據,從(cóng)示值🔅誤差、儀(yí)表系數、複現(xian)性、穩定性等(deng)方面分析了(le)兩台流量計(ji)在比對過程(chéng)中的計量性(xìng)能變化情況(kuàng)。從整體上分(fen)析,兩台流量(liàng)計的儀表系(xì)數和示值誤(wù)差均具有較(jiao)好的一-緻性(xìng)，但氣體腰輪(lun)流量計的變(bian)化幅度較☀️大(dà)。從單一流量(liàng)點分析,氣體(tǐ)渦輪流量計(ji)各流量點儀(yí)表系數均表(biǎo)現🥵出了很高(gao)的複現性🌐和(hé)穩定性;而氣(qi)體腰輪流♉量(liang)計各流量點(diǎn)儀表系數的(de)複現性較好(hao),穩定性超過(guò)允許範圍。
　　氣(qi)體流量标準(zhun)裝置的比對(dui)是保證區域(yu)範圍量值傳(chuan)遞一🏃🏻‍♂️緻性和(hé)有效性的一(yi)項重要内容(rong)。但由于工作(zuò)的難度大、周(zhou)期長、内容複(fú)雜,所以很難(nán)保持一定的(de)連續性和周(zhōu)期性,對🐆傳遞(dì)标準在比對(duì)過程中的計(jì)量性能變化(huà)研究🔞也不能(neng)得到很好的(de)論證。所以，本(ben)文的分析和(he)研究結論也(yě)并不能代🏃‍♂️表(biao)兩種類型流(liu)量計的整體(ti)計量性能,需(xū)要🌂更加充分(fen)的實驗和充(chōng)足的數🌈據才(cai)能得出盡可(kě)能全面💰、客觀(guān)的結論,爲提(ti)升氣體流量(liàng)标準裝置的(de)比對工作❤️提(tí)供依據。

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