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技術(shù)文章

氣體渦輪流量計的測試試驗驗證


發(fā)布日期:2023-06-06 點擊:854次
1.試驗方法
  氣體渦輪流量計理想數(shù)學模型與實際數(shù)學模型存在明顯差別,實際數(shù)學模型較為復雜。其中,葉輪是氣體渦輪流量計的關(guān)鍵部件,葉輪和殼體同軸,由軸承支撐,葉輪通過把流體的動能轉(zhuǎn)化為機械能。葉輪的結(jié)構(gòu)參數(shù)對流量計性能有直接的影響。其參數(shù)包括葉片的數(shù)量,傾角和重疊度,葉片頂部和根部的流體截面積,葉片的外壁和頂端的間隙大小等。
  葉輪前后導流體對氣體渦輪流量計反向測量也有很大影響,直接影響各流量點剖面速度分布,從而影響流量計的測量準確度。由于渦輪流量計前后結(jié)構(gòu)的非對稱性,其反向數(shù)學模型更為復雜。
  本課題采用標準表法實驗平臺進行研究。利用重慶前衛(wèi)表業(yè)有限公司測試平臺開展實驗,該實驗平
臺按照國家計量檢定系統(tǒng)表量值傳遞要求建立了計量標準,并通過了權(quán)威部門重慶市市場監(jiān)管局的計
量標準考核,實驗數(shù)據(jù)具有溯源性。
2.試驗條件及裝置介紹
  實驗平臺為標準表法氣體流量標準裝置,準確度等級0.3級。檢測裝置是基于最高質(zhì)量標準進行研發(fā)和制造的,具有高效性、可靠性和非常小的測量不確定度。為保持其優(yōu)越的性能,安裝在18℃~25℃可控溫度的實驗室內(nèi),每小時溫度波動在0.5℃以內(nèi),相對濕度RH低于70%。
  實驗平臺測量范圍DN(32~300)mm,(0.5~4225)m3/h,擴展不確定度U=0.24%(K=2)。
3.誤差測試
  本課題隨機抽取了6臺不同流量計廠商的同規(guī)格型號的氣體渦輪流量計。每臺流量計先通過正向?qū)嶒炦M行校準,校準結(jié)果與該氣體流量計的最大允差進行比較,如出現(xiàn)超差,則調(diào)校流量計使其符合相應準確度等級,然后再進行反向?qū)嶒�。正反向�(qū)嶒灹髁奎c:qmin、0.25qmax、0.5qmax、0.75qmax、qmax,每
個流量點實驗三次,以三次測量的平均值作為該流量點的測量結(jié)果。
  隨機抽取的6臺G1000DN150氣體渦輪流量計,準確度為1.0級,正向誤差測試實驗,其誤差如表1所示。

  由此可以看出,流量計各流量點正向示值誤差符合1.0級。通過將氣體渦輪流量計反向裝夾,模擬實際安裝情況,進行誤差測試,多次測量取其平均值,測試數(shù)據(jù)如表2所示。

  由以上實驗結(jié)果可以看出,反向測量時量值偏小,即偏慢,反向測量示值誤差較大,流量越大,偏
慢程度越大。
  綜合分析:本實驗采用標準表法氣量流量標準裝置,準確度等級0.3級,研究對象為1.0級或1.5級氣體渦輪流量計,符合國家有關(guān)量值傳遞要求,實驗結(jié)果具有溯源性。
  從實驗數(shù)據(jù)來看,本課題抽取的6臺氣體渦輪流量計,氣體渦輪流量計反向測量結(jié)果不可靠。
  抽取的氣體渦輪流量計反向測量結(jié)果明顯偏慢,且隨著流量的增加,偏慢的程度更大,在qmax流量點,偏慢達6%以上。
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