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          淺談渦街流量計安裝及使用不當對其測量結果的影響

          來源: 作者: 發布日期:2021-02-24

           [摘要]: 選取一臺用于蒸汽流量貿易結算用渦街流量計,利用常用的標準表法氣體流量標準裝置作為計量標準進行實驗標定,研究在多種儀表和管路對中同軸質量情況下,對儀表k 系數、重復性、儀表線性度等關鍵參數檢定結果的影響,以引起渦街流量計使用者對儀表安裝質量的重視。

          0 引言
                  氣體渦街流量計是工業企業生產中常見的計量器具,主要用于工業管道介質流體的流量測量。其具有壓力損失小,量程范圍大,精度高,儀表參數能長期穩定等特點。渦街流量計在使用時,必須知道其儀表k 系數,而k 系數是流量計在流量標準裝置上經過測量得到的。我們經常遇到這樣的問題,同一臺流量計在不同檢定機構處、甚至在同一機構由不同人員進行測量,得到的k 系數差異較大,使用戶產生較大疑問。針對這一現象,利用本所現有的標準表法氣體流量標準裝置,僅就渦街流量計在安裝過程中非常容易產生的管表對中差異情況造成的同軸度偏差,分析其對k 系數檢定結果的影響。

          1 標準裝置和被測流量計
          1.1 標準裝置標準表法氣流量流量標準裝置,可檢定口徑為DN50~DN150、流量范圍(8~4200)m3/h 的渦街、渦輪、羅茨、腰輪等各類氣體流量計,準確度等級為0.25級,有限期至2013 年1 月。
          1.2 被測流量計SCLUGB型DN80 口徑的渦街流量計,編號1204251,準確度等級為1.5 級,脈沖輸出。用于蒸汽流量計量的貿易結算,屬強制檢定計量器具。
          2 測量數據
          2.1 出廠檢定數據該儀表送至我所檢定時附有出廠檢定數據,廠家已按照JJG1029-2007《渦街流量計檢定規程》(以下簡稱《規程》) 的要求,選取qmin、qt (即0.2qmax)、0.4qmax、qmax 四個流量點使用標準表法氣體流量標準裝置進行了出廠檢定,數據見表1

          四個流量點使用標準表法氣體流量標準裝置進


          2.2 本所實驗室檢定情況
          2.2.1 使用舊管路在本所實驗室首次進行檢定時,使用的是一組舊管路,檢定數據見表2。

          實驗室首次進行檢定時使用的是一組舊管路的檢定數據
                  大家可以發現,本次檢定結果與出廠平均k系數相比,相對誤差竟然達到了+6.39%,但是儀表線性度和重復性僅為±0.325%和0.236%,符合《規程》規定的1.5 級要求,根據渦街流量計的測量原理,系數的變化會對儀表的計量準確程度產生極大地影響,必須從中找出原因。略一分析,儀表口徑為DN80,而在本次檢定使用的管路實際口徑為77mm,管表交界處情況如圖1。

                                                                                                                                                QQ截圖20160220093552.jpg
                  我們可以發現,流量計的傳感器通路外圓幾乎被完全遮蓋,并且管表通路同軸情況也不甚理想,這些都導致了管路截面積的減小,有可能是k 系數增大的原因。我們將儀表與原廠法蘭連接后,仍將DN77 管路安裝于本所標準裝置上再做試驗,這樣基本可以保證儀表與管路的同軸度水平符合要求,檢定數據見表3。

          QQ截圖20160220093709.jpg
                  儀表線性度和重復性仍然符合《規程》規定的1.5 級要求,而儀表平均系數與出廠檢定時相比相對誤差仍有+5.61%,與前次相比有一定的改善,但3mm 的管徑偏差顯然不是僅僅改進了管表對中同軸度就能消除的。

          2.2.2 使用新管路我們重新定制了一組新管路重新進行試驗,該組管路的實際口徑為80mm,與儀表基本一致,檢定結果見表4。

          QQ截圖20160220093725.jpg
                  本次檢定數據與前兩次相比有明顯好轉,但與出廠檢定平均系數相比仍有較大差距,相對誤差達到+1.94%,仍會對貿易結算產生較大的差錯。我們繼續查找原因,發現雖然管路與儀表口徑基本一致,但是管表結合處并未能完全對中貼合,同軸度不夠理想,實際情況可見圖2,儀表傳感器通路外圓有被管道壁遮蓋情況,這一遮蓋等于人為減小了管路的橫截面積,極有可能是造成儀表平均系數偏大的主要原因。
                  我們重新進行對中校正工作,將管表對中做到如圖3 所示,與圖2 相比較,渦街流量計傳感器通路外圓完全露出,整個通路沒有被管道壁遮蓋情況,再次進行試驗,數據如表5。

          QQ截圖20160220093748.jpg


                  此次檢定數據中的平均k 系數為2373.24/m3,與出廠檢定相比相對誤差僅為+0.65%,供需雙方均對此表示較為滿意。
          3 結束語
                  通過以上4 次試驗數據與儀表出廠的比較,今后我們在使用標準表法氣流量標準裝置對氣體渦街流量計進行檢定時,除了要保證儀表安裝到位,與管道連接處貼合無泄漏外,還要考慮到儀表傳感器通路與管路的同軸度,盡可能地做到如圖3 示意的同軸度。
           

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