摘要:氣體(tǐ)渦輪流量計(ji)
是一種被廣(guǎng)泛使用的氣(qì)體流量計量(liang)器具,具備可(ke)⭐以将溫度和(he)壓力修正得(de)到标準體積(jī)的功能,國内(nei)已有文獻🚶闡(chǎn)述🐇壓力變化(huà)對氣體渦輪(lun)流量計的影(yǐng)響,溫度由于(yú)變⛹🏻♀️化不大其(qi)影響較小,但(dàn)在北方地區(qū)由于冬季天(tiān)氣惡劣🛀🏻,氣溫(wēn)變化較大,一(yi)些氣體渦輪(lun)🌈流量計出現(xian)了計量不正(zheng)确的情況,本(běn)文通過實際(jì)檢測和對儀(yí)表的比對分(fèn)析來确定溫(wen)度對氣體渦(wō)輪流量計的(de)影響程度,并(bing)分析了可能(neng)導緻計量不(bú)正确的原因(yīn)。
0引言
氣體渦(wo)輪流量計是(shì)一種流量測(ce)量儀表,流體(tǐ)流過渦輪葉(yè)片驅動其轉(zhuǎn)動,葉片轉動(dong)的速度與體(ti)積流量近🔴似(si)成比例,通過(guo)測量渦輪葉(ye)片的轉速就(jiù)可以推算出(chū)流過流體的(de)體積。氣體🔱渦(wō)輪流量計有(yǒu)較好的穩定(ding)性♈和重複性(xìng)⛹🏻♀️,因此在日常(chang)檢測過程中(zhōng)很少🈲出現異(yi)常情🏃♀️況,但北(bei)方地區有用(yòng)戶反映經過(guo)溯源後的儀(yi)表開始使用(yong)正常,在天💃🏻氣(qi)變冷後渦輪(lún)流量計的計(jì)量出現了計(ji)量不正确的(de)情況。通常情(qing)況下氣㊙️體渦(wo)輪流量計的(de)☎️工作範圍較(jiao)寬,一📧般⁉️情況(kuang)下溫度變化(huà)對計量性能(néng)的影響較小(xiao),但在北方地(dì)區冬😄季的低(di)溫環境的确(que)影響到了氣(qì)體渦輪☁️流量(liang)計的計量性(xìng)能。
從結構上(shàng)分析,氣體渦(wo)輪流量計由(yóu)緊固件、殼體(ti)、導向件、止推(tui)片、葉輪、電磁(ci)感應式信号(hao)檢出器、軸承(chéng)後導向件、積(ji)算儀等組成(chéng),通過現場對(dui)用戶反映的(de)問題儀表的(de)檢查,其緊固(gù)件、殼體、導向(xiang)件等均無損(sǔn)壞,軸承正常(chang),積算儀設置(zhì)未改變,溫度(dù)壓力傳感器(qi)正常,複檢結(jié)果并未出現(xian)較㊙️大差異,但(dan)在安裝回現(xian)場後仍出現(xiàn)了計量不正(zheng)确的情🈲況。本(běn)文探讨導🈚緻(zhì)氣體渦輪流(liu)量計的計量(liang)不正确的原(yuán)因。
1溫度對氣(qi)體渦輪流量(liàng)計的影響
氣(qì)體渦輪流量(liàng)計,正确率等(deng)級爲1.0級,在音(yin)速噴嘴法氣(qi)體流🔴量标準(zhǔn)裝置上檢測(ce)時出現絕大(da)多數不合格(gé)的🔆問題,而之(zhī)前并🧡未:出現(xiàn)類似情況,該(gāi)品牌流量☎️計(ji)的合格率很(hen)⛱️高,通過對基(jī)表的檢測與(yǔ)高頻脈沖🛀🏻輸(shu)出的檢🎯測,二(èr)者誤差一緻(zhi),且均爲負誤(wu)差,儀表顯示(shi)與輸出均正(zhèng)常。表1爲誤💋差(cha)最大的一台(tai)氣體渦輪㊙️流(liu)量計高頻脈(mo)沖輸出誤差(chà)和基表機械(xiè)顯示部分🚩的(de)誤差值。
通過(guo)對标準裝置(zhì)的自檢,并未(wei)發現異常,裝(zhuāng)置工作正常(chang)。爲了🏃♀️保證檢(jiǎn)測的可靠性(xìng),将該批儀表(biǎo)在.2000L鍾罩式氣(qì)體流量标準(zhun)裝置上進行(háng)了複檢。音速(su)噴嘴法氣體(ti)流量标準裝(zhuang)置與2000L鍾罩式(shì)氣體流量标(biao)準裝置的系(xì)統誤差在0.3%以(yi)内。通過複檢(jiǎn)發現氣體⛷️渦(wo)輪流量計的(de)示值誤差在(zài)不斷變🐉化,重(zhong)複性較差,随(suí)着檢測時間(jian)的延長,示值(zhi)誤差不斷減(jian)小,向正方向(xiàng)發展,考🍉慮到(dao)音速噴嘴實(shí)驗室的環境(jing)溫度爲10.5℃,鍾罩(zhào)實驗室溫度(dù)爲20.1℃,因此進行(háng)恒溫.後再進(jìn)行試驗。恒溫(wēn)後再次對氣(qì)體渦輪流量(liàng)計進行檢測(cè),表2爲該台氣(qi)體渦輪流量(liàng)計的高頻輸(shū)出誤差。
通過(guò)表2可以發現(xiàn)在恒溫後的(de)檢測結果誤(wu)差發生了較(jiào)大的變化,重(zhòng)複性也較好(hao),考慮到兩套(tao)裝置的💰系統(tong)誤差不超過(guò)0.3%,但實際檢測(ce)結果最大誤(wu)差偏移達到(dào)了2.30%,如此之🏃大(da)的偏移量并(bìng)不是标準裝(zhuang)置所引起的(de)。将該台氣體(ti)渦☁️輪流量計(ji)馬上拿到音(yin)速噴嘴♈氣體(ti)流量标🈚準裝(zhuāng)置上進行複(fu)測,所用🐇噴嘴(zuǐ)未改變,檢測(cè)結果見🐉表3。
從(cóng)表3可以發現(xian)在沒有對儀(yi)表經過任何(he)改動的情✏️況(kuang)下,在同🔞樣🚶的(de)裝置下,儀表(biǎo)的示值誤差(chà)合格,且和之(zhī)前在裝置上(shang)檢測的誤差(chà)發生了較大(da)的偏移。通🏃♀️過(guò)分析💞實驗中(zhong)各個影響因(yīn)素,發現變化(huà)較大的隻有(you)溫度,爲了确(que)認影🔞響因素(su)爲溫度,将該(gai)🏃🏻♂️流量計在音(yin)速噴嘴實驗(yan)室10.5℃的環境溫(wēn)度下恒溫,恒(héng)溫後再進行(háng)實驗,檢測結(jie)果見表4。
通過(guò)恒溫後的渦(wō)輪流量計的(de)示值誤差與(yu)最開始檢測(ce)的誤差相接(jiē)近,說明溫度(du)變化對儀表(biǎo)的誤差産生(shēng)了較大的影(ying)響。通過對送(sòng)檢用戶的詢(xún)問,由于用戶(hu)是外地送☁️檢(jian),出發較早,且(qiě)送檢車輛空(kong)間有限,所以(yi)在送⛱️檢前一(yī)天晚上就将(jiang)部分儀表的(de)外包裝拆掉(diào),并将表裝車(che),放置在📱室外(wài),第二天早起(qi)送檢,雖🎯然在(zai)檢測之♍前進(jin)行了短時間(jiān)恒溫,但表體(tǐ)溫度仍✂️然較(jiao)低。
2實驗分析(xī)
爲此選取此(ci)批流量計中(zhōng)3台較好的氣(qi)體渦輪流量(liang)計進✍️行環境(jing)影響性試驗(yan),試驗條件:在(zài)20℃情況下充分(fen)恒溫,用鍾罩(zhao)式氣體💜流量(liang)标準裝置檢(jiǎn)測;試驗條件(jiàn)二:用高低溫(wēn)試驗箱恒溫(wēn)至與音速噴(pēn)嘴實驗室溫(wen)度相同的溫(wēn)度下,約10.5℃,用音(yin)速噴嘴式氣(qi)體流量标準(zhun)裝置檢測;試(shi)驗條件三:用(yòng)高低溫試驗(yan)箱恒溫至0C,控(kong)制音速噴嘴(zuǐ)🐪實驗室溫度(dù)到0℃或略低于(yú)0℃,用音速噴嘴(zuǐ)式氣體流量(liàng)标準裝置檢(jian)測。不同溫度(du)條件下三台(tai)氣體渦輪流(liu)量計的示值(zhi)誤差曲線如(ru)圖1所示。
通過(guò)對三塊氣體(ti)渦輪流量計(jì)的實驗數據(jù)可以看出,溫(wen)度對氣體渦(wō)輪流量計的(de)示值誤差有(yǒu)明顯的影響(xiang),但在大流🔴量(liang)時的影響有(you)限,流量越小(xiǎo)影響越㊙️大。JJG1037--2008《氣(qì)體渦輪流量(liang)計》中,在對檢(jiǎn)定環境條件(jian)的要求中描(miáo)述爲5~45℃,檢測溫(wen)度在10.5℃時滿足(zu)檢測要求,通(tōng)過對音🧡速噴(pēn)嘴法氣體流(liu)量标準裝置(zhi)檢測氣🛀體渦(wō)輪流量✨計的(de)曆史記錄📧查(chá)閱和相同儀(yi)表不同年代(dai)的檢測結果(guo)分析,發現氣(qi)體渦輪流量(liang)計受溫度影(ying)響的程度不(bú)盡相同,有的(de)影響較小,也(ye)有的會發🌏生(shēng)一些誤差偏(pian)移。可以看出(chū)溫度對渦輪(lun)流量計的影(ying)響📱是有🛀🏻限的(de),且因生産廠(chang)家而異📞。對于(yu)這批氣體♻️渦(wo)輪流量計爲(wei)何産生如此(ci)大的誤💯差,通(tōng)過分析和與(yǔ)該氣體渦輪(lun)流量計的駐(zhu)中國技術代(dài)表溝通,發現(xiàn)該類氣🏃🏻♂️體渦(wō)輪流🌍量計在(zai)南方地區使(shǐ)用中幾乎🔴很(hen)少發生此類(lèi)問題,而且🌐在(zai)多個省級計(jì)量技術機構(gou)檢測時也沒(mei)有發生多台(tái)不合格的問(wen)題,但該氣體(tǐ)渦輪流量計(ji)并未考慮在(zài)東北地區極(ji)寒狀态下對(duì)儀表的㊙️影響(xiǎng)。通過分析,氣(qì)體渦輪流量(liàng)💞計需要潤滑(huá)劑潤滑🛀🏻才能(neng)正常工作,在(zài)北方寒冷地(dì)區可能會出(chu)現渦輪潤滑(huá)油低溫性能(néng)不好,導緻黏(nian)度變化較大(dà),阻力㊙️增🏃♀️強,降(jiang)低低溫下渦(wō)輪軸承的旋(xuan)轉速率,從而(ér)引起小👅流量(liàng)誤差受溫度(dù)影響較大的(de)情況,類似于(yu)汽車發🍓動機(ji)機油的特性(xìng),因此更換低(di)溫潤滑油可(ke)以從一定程(chéng)度.上解決此(cǐ)類問題的發(fā)生。而很多出(chū)問題的氣體(ti)渦輪流量計(ji)也大多由此(ci)類因素導緻(zhì)。
3結束語
大部(bu)分氣體渦輪(lún)流量計都配(pei)備了智能體(ti)積修正儀,可(ke)以🛀将工況流(liú)量修正到标(biāo)況流量,但實(shí)際極限✏️條件(jiàn)下的溫度🔞仍(reng)會對氣體渦(wō)輪流量計的(de)機械性能産(chan)生一定的影(ying)響,有🎯時也是(shi)㊙️不能忽略的(de),儀表生産企(qǐ)業應當充分(fen)考慮到這種(zhong)極限條件,在(zài)機械結構設(she)計時降低低(dī)溫對機械部(bu)件的影響并(bing)提供适⁉️當的(de)潤滑油,用戶(hu)在使用時也(yě)應當按時加(jia)注符合要求(qiu)的專業潤滑(hua)油,在有條件(jian)的情況下應(yīng)當設置✏️獨立(lì)儀表室或其(qí)他措施來保(bao)護流量計。
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