摘要(yao)：氣體渦輪和腰(yāo)輪流量計 常作(zuò)爲氣體流量标(biao)準裝置比對的(de)傳遞标準,但在(zai)比對過程中的(de)計量性能變化(hua)影響甚至決定(dìng)了比對結果的(de)客觀性與公正(zhèng)性。基于一台氣(qi)體渦輪流量計(jì) 和一台腰輪流(liu)量計在比對過(guò)程中的8次實驗(yàn)數據🌂,從兩台✂️流(liú)量計的整體上(shàng)和單一流量點(dian)兩個角度出發(fa),分析🔞示值誤差(cha)、儀表‼️系數及其(qi)複現性和穩定(ding)性的變化規律(lü)。結果顯示兩台(tái)流量計在比對(duì)過程中均保持(chi)了較好的💰複現(xian)性;前♻️者的穩定(dìng)性較好,而後者(zhě)的穩定性不合(he)格;兩台流量計(ji)的複現性和穩(wen)定性均随着其(qí)流量的增大而(ér)逐漸提高。由此(ci)說明📞，氣體流量(liang)标準裝🈲置比對(duì)工作中優先選(xuǎn)擇穩定性較㊙️好(hao)的流量計作爲(wèi)傳遞标準,且盡(jìn)可能選擇大的(de)流量點,有利于(yu)減小其複現性(xìng)和穩定性對測(cè)量結果的影響(xiang),更好地反映标(biao)準裝置的測量(liàng)能力。
0引言
　　在氣(qi)體流量計量中(zhōng),氣體渦輪和腰(yao)輪流量計均爲(wèi)比⭕較成熟👅的儀(yi)表,具有精度高(gao)、重複性好、量程(cheng)比寬、抗幹擾能(neng)力強等特點，在(zai)石油化工工業(yè)生産中廣泛應(yīng)用。同時,在全國(guó)省級技術機構(gòu)之🌂間和省市範(fan)圍内,這兩種流(liú)量計🌂也多次被(bei)作爲傳遞✂️标準(zhun)用于📐氣體流量(liàng)标準裝置的比(bi)🏒對工作。
　　但是,比(bǐ)對過程中,這兩(liǎng)種流量計的計(jì)量性能變化情(qíng)況以及✊這一變(bian)化對比對數據(ju)的影響程度等(deng)問題都沒有一(yi)個🔞定量甚至定(dìng)性的結論。分析(xī)和研究🌍這些問(wèn)題,有利🤞于對比(bi)🥰對數據更加客(ke)觀的評價和處(chu)理,提高比對結(jié)果的公平性和(he)公正性。同時,進(jin)一步分析其變(bian)化規律，有利于(yu)指導比對工作(zuò)中對流量計和(hé)流量💁點的選擇(ze),以減小流量計(jì)本身對👣比對🔞數(shu)據的影響程度(du),使得比對結果(guǒ)能夠更好地反(fan)映标準裝置的(de)測量能📞力。
　　2025年12月(yue),新疆維吾爾自(zì)治區計量測試(shi)研究院承擔并(bìng)主導了⭐全疆範(fan)圍内氣體流量(liàng)标準裝置的比(bi)對工作。本文基(ji)于本次比對工(gōng)作中的實驗數(shu)據，分析和🏒研究(jiu)兩台傳遞㊙️标準(zhun)一氣體渦🆚輪流(liu)量✨計和氣體腰(yāo)輪流量計的計(jì)量性能變化情(qing)況,以期爲探讨(tǎo)和解決上述問(wen)題提供參考。
1比(bǐ)對概述
　　主導實(shi)驗室爲新疆計(ji)量測試研究院(yuan)，參比實驗室㊙️爲(wei)全疆範圍内其(qí)他七個授權的(de)計量技術機構(gou)。.所有實驗室🌈的(de)比對裝置均🔴爲(wèi)臨界流文丘裏(lǐ)噴嘴法氣體流(liu)量标準裝置,測(ce)量範圍均滿足(zú)比對的流量🤟點(dian)要求。傳遞标準(zhun)爲--台渦輪流量(liang)計和一台腰輪(lún)流量計,均采用(yòng)脈沖輸出的方(fang)法，測量設定流(liu)量點的儀表系(xì)數。傳遞🎯标準的(de)參數見表1。
 
　　爲了(le)保證傳遞标準(zhǔn)的計量性能穩(wěn)定性,采用星形(xing)式傳遞方法📐,比(bǐ)對過程中主導(dao)實驗室完成對(duì)傳遞标準的8次(ci)試驗。每個♈流量(liang)點重複實驗6次(ci),取算術平均值(zhi)作🐪爲實驗結果(guo)。比對過程中人(rén)員✂️全程監督,傳(chuán)遞标準在比對(duì)過程㊙️中沒有出(chu)現碰撞、跌落、電(diàn)擊、堵🎯塞等意外(wai)情況，保證了傳(chuan)遞标準的完好(hao)性和實驗數據(jù)的有效性。
　　本文(wén)基于實驗數據(ju)分析和研究氣(qi)體渦輪和腰輪(lún)🌈流⭐量計的計量(liang)性能變化,從流(liu)量計整體情況(kuàng)、單個流量點情(qing)況兩個角💯度出(chu)發,分析其示值(zhi)誤差、儀表系數(shù)、複現性穩定性(xìng)等方面的内容(rong),同時對比對數(shu)據進行處理,以(yi)驗證分析結論(lun)。
　　複現性定義爲(wèi)同一流量計在(zai)相同的标準裝(zhuāng)置、不同🈚的實驗(yan)時🌈間、不同的實(shi)驗環境條件下(xià)得到測量♋結果(guǒ)的一緻程度,采(cǎi)用實驗标準偏(pian)差表示[5-6]。衡量标(biao)準爲流量計最(zui)大允許誤差絕(jué)對值的1/3。計算公(gong)式爲:
 
　　式中:sR爲儀(yi)表系數或示值(zhí)誤差的複現性(xìng);n爲試驗次🌐數,n=8;`x爲(wèi)8次實驗數據的(de)平均值,下同。
　　穩(wěn)定性定義爲同(tóng)-一流量計在同(tóng)一個标準裝置(zhi)、不同實驗條件(jiàn)下,多次測量結(jie)果的變化幅度(du),衡量标準爲流(liú)量計的最大允(yun)許誤差。計算公(gōng)式爲:
　　式中:xmax、xmin分别(bie)爲本次實驗數(shu)據中儀表系數(shu)或示值誤差的(de)最‼️大值❤️、最小值(zhi)。
2流量計整體計(jì)量性能分析
　　試(shi)驗得到的兩個(gè)流量計的儀表(biao)系數和示值誤(wù)差以📱及它們的(de)平均值、複現性(xìng)和穩定性如表(biao)2所示。
 
2.1示值誤差(chà)
　　氣體渦輪流量(liàng)計最大示值誤(wu)差爲0.28%，氣體腰輪(lún)流量計最大示(shi)值誤差爲0.31%,均小(xiǎo)于其最大允許(xǔ)誤差1%,滿足🔱合格(gé)要求。由此說明(míng),氣體✔️渦輪和腰(yao)輪流量計的計(jì)量精度🧑🏽‍🤝‍🧑🏻比較高(gāo)，穩定性也較好(hao)💛。同時,由于采用(yong)脈沖輸出方式(shì),示值誤差🔞也反(fǎn)映了流量計儀(yi)表系數的🐉線性(xing)度,示值誤差較(jiào)小，說.明流量計(jì)儀表系數的線(xian)💋性度也比較好(hǎo)。
2.2複現性
　　氣體渦(wo)輪流量計的儀(yí)表系數複現性(xing)爲0.12%、示值誤差複(fú)現㊙️性✍️爲🐪0.06%,小🔴于0.33%,由(you)此說明氣體渦(wō)輪流量計在改(gai)變☁️了實驗時間(jian)和🈲環境條件下(xià),仍然能夠保證(zheng)儀表系數和示(shì)值誤差的一緻(zhì)性,也證明了常(cháng)規的檢定結果(guǒ)對正常工作條(tiao)件下氣體渦輪(lún)流量計的有效(xiao)性🚶。同樣,從氣體(tǐ)👣腰輪流量計的(de)儀表系數㊙️和示(shì)值誤差的複現(xian)性數據分析,結(jié)論與氣體渦輪(lún)流量計 一緻。
2.3穩(wen)定性
　　氣體渦輪(lún)流量計的儀表(biǎo)系數和示值誤(wù)差的穩定性分(fen)别爲0.41%.0.64%,均✨小于1%,在(zai)合格範圍内。氣(qì)體腰輪流量計(jì)的儀表系數穩(wen)定性📱爲0.81%,示🔞值誤(wu)差穩定性爲1.13%,前(qián)者合格,後者不(bu)合格💛。
2.4小結
　　從氣(qi)體渦輪和腰輪(lun)流量計的儀表(biao)系數和示值誤(wù)差整體分🤟析其(qí)複現性和穩定(ding)性,可以得出:在(zai)多次試驗中,兩(liang)種流量計👅的儀(yi)表系數和示值(zhi)誤差均保持了(le)較好的一緻性(xing)。同時,前者的穩(wen)定性優于後者(zhe),後者的示值誤(wu)差穩定性超過(guò)允許範圍🏃🏻,可能(néng)會對比對結果(guǒ)産生較大影響(xiǎng)🛀🏻。
3單個流量點計(jì)量性能分析
　　針(zhen)對每一個流量(liàng)點儀表系數的(de)測量數據見表(biao)3。
 
3.1儀表系數
　　對表(biǎo)3中兩台流量計(jì)各流量點的儀(yí)表系數轉換爲(wèi)折線圖，見圖1和(hé)圖2。
 
　　從圖1中可以(yǐ)看出,氣體渦輪(lun)流量計三個流(liú)量點儀表📞系數(shù)🌈的變化趨勢基(jī)本上是一緻的(de)。其中，80m3/h流量點的(de)儀表系數最大(da)，150m3/h和‼️300m3/h兩個流量點(diǎn)的儀表系數基(jī)本🏒相同。所以,氣(qi)體💯渦輪流量計(jì)在150m3'/h和300m3/h流量點的(de)儀表系♍數具有(yǒu)較好的一緻🧡性(xing),在比對實驗中(zhong)，選擇這兩個流(liú)量點能夠更好(hǎo)地反映出标準(zhun)裝置在不同流(liú)量點的穩定性(xìng)和正确率。
 
　　圖2中(zhōng)，氣體腰輪流量(liang)計三個流量點(diǎn)的儀表系數整(zheng)體的變❌化趨勢(shì)相同,第二次試(shi)驗的儀表系數(shù)整體增大,第三(san)次試驗的儀表(biao)系數卻整體下(xia)降,而之前和之(zhi)後的儀表⁉️系數(shù)基💋本保持--緻。三(san)個流量點的儀(yí)🧡表系數平🥰均值(zhí)分别✔️爲1413.96m-3、1416.19m-3和1419.20m-3,差值(zhi)基本相同,說明(ming)氣體腰輪流量(liang)計🔞的儀表系數(shu)與流量點的線(xiàn)性關系較✉️好。
　　同(tong)時,從表3中可以(yǐ)看出,氣體渦輪(lun)流量計的儀表(biǎo)系數随着流量(liang)💁點的增大而減(jian)小，而氣體腰輪(lun)流量計的儀♻️表(biao)系數随着流量(liang)點的增大而增(zeng)大,這也反映出(chu)兩種✊流量計不(bú)同的計量特性(xìng)。
3.2複現性
　　氣體渦(wō)輪流量計在80m3/h、150m3/h、300m3/h流(liú)量點的儀表系(xi)數複現性分别(bié)爲0.17%、0.11%和0.08%,均🔞小于0.33%,屬(shǔ)于合格範疇,且(qiě)值都比較小;氣(qi)體腰輪流量計(jì)三個流量點的(de)儀表系數複現(xiàn)性分别爲0.30%、0.29%和0.18%，也(ye)均小于0.33%，但是值(zhi)都比較大,其複(fu)現性明顯比氣(qi)體渦輪✍️流量計(ji)差。
　　由此可以分(fèn)析出,兩台流量(liàng)計所有流量點(dian)的儀表系數在(zài)不同檢定條件(jiàn)下均表現出了(le)較好的一緻性(xìng),但氣體渦輪流(liú)量計的一緻性(xìng)明顯優于氣體(ti)腰輪流量計。同(tóng)時,兩台流量計(ji)均表現出流量(liàng)點儀表系數的(de)複現性随着流(liu)量點的增大而(ér)減小的特點,也(yě)就是說在接近(jin)其最大流量點(diǎn)處儀🔞表系數的(de)複🐇現性最好,儀(yí)表系數的一緻(zhì)性最好。這一特(tè)點有利⭕于在對(dui)标準裝置進行(hang)量值比對、期間(jiān)核查、穩定性和(hé)🏃‍♀️重複性考核等(deng)工⭐作中更好地(di)選擇流量點，以(yǐ)盡量減小或避(bi)免流量計本身(shēn)對标準裝置測(cè)量結果的影響(xiǎng)。
3.3穩定性
　　氣體渦(wo)輪流量計從小(xiao)到大的三個流(liú)量點的儀表系(xi)數依次爲0.53%、0.32%和0.24%,均(jun)處于合格範圍(wei)内;氣體腰輪流(liu)量計從小到🌍大(dà)的三個流量點(diǎn)的儀表系數分(fen)别爲1.06%、1.01%和0.60%，其中前(qián)兩個值均大于(yú)1%,不合格♉,第三個(gè)值雖然合格，但(dàn)也較大。
　　這些數(shu)據說明了氣體(ti)渦輪流量計在(zài)實驗過程中保(bǎo)持了🐪良好的穩(wěn)定性，儀表系數(shù)的變化對比對(duì)結果的影響較(jiao)小，屬于可以🤩接(jiē)受範圍;而氣體(ti)腰輪流♍量計在(zài)實驗過程中的(de)穩定性🛀🏻較差,儀(yí)表系數出現❤️了(le)較大的偏離,不(bú)能客觀反映出(chū)标準裝♋置的計(ji)量✏️性能,在比對(duì)實驗中需要❤️慎(shèn)重
3.4小結
　　從單個(gè)流量點分析兩(liang)台流量計的儀(yí)表系數,發現氣(qi)體渦輪流量計(ji)的儀表系數在(zai)後兩個流量點(dian)一緻性較好,能(neng)夠更好地反映(ying)出标準裝置的(de)穩定性和正确(que)率;而氣體腰輪(lun)流量計的儀表(biao)系數與流量點(dian)的線性關系較(jiào)好。同時,兩種流(liú)量計的儀表系(xi)數随着流量點(diǎn)的增大而呈現(xiàn)相反的變化趨(qu)勢。
　　氣體渦輪和(hé)腰輪流量計各(gè)流量點儀表系(xì)數的複現✔️性均(jun1)合格,但前者明(míng)顯優于後者,且(qiě)随着流量點的(de)增大,複現性逐(zhú)漸變好。在利用(yong)這兩種流量計(ji)考核标準裝置(zhi)的工作中,盡可(kě)能💰選擇大的流(liú)量點，有利于使(shǐ)測量結果反映(ying)标準裝置的計(jì)量特性。
　　氣體渦(wo)輪流量計的穩(wen)定性均合格,但(dàn)氣體腰輪流量(liang)計前兩個流量(liang)點儀表系數的(de)穩定性不合格(gé),在比對實驗⛹🏻‍♀️中(zhōng)優先選擇前者(zhě),慎重選擇後者(zhě)。兩種流量計儀(yí)表系數的穩定(ding)性也随着流量(liàng)點增大而提高(gao)，選擇大流量點(diǎn)有🧑🏾‍🤝‍🧑🏼利于減小儀(yi)表系數穩定性(xìng)對比對試驗的(de)影響。
4結束語
　　本(běn)文依據氣體渦(wō)輪和腰輪流量(liang)計的8次實驗數(shu)據🔞,從示🙇🏻值誤差(cha)、儀表系數、複現(xiàn)性、穩定性等方(fāng)面分析了兩台(tai)流量計在比對(dui)過程中的計量(liàng)性能變化情✔️況(kuàng)。從整體上分析(xī),兩台流量計的(de)儀表系數和示(shì)值誤差均具有(you)較好的一-緻性(xing)，但氣體腰輪流(liú)量計的📧變化幅(fú)度較大。從單一(yi)流量點分析,氣(qì)體渦輪流量🤟計(ji)各流量點儀表(biǎo)系數均表現❗出(chu)了很高的複現(xian)性♉和穩定性;而(ér)氣體🧑🏾‍🤝‍🧑🏼腰輪流量(liàng)計各流🧑🏽‍🤝‍🧑🏻量點儀(yi)表系數的複現(xian)性較好,穩定性(xing)超過允許範圍(wéi)。
　　氣體流量标準(zhun)裝置的比對是(shi)保證區域範圍(wei)量值傳遞一緻(zhi)性和有效性的(de)一項重要内容(róng)。但由于工作的(de)🚶‍♀️難度大、周🌈期長(zhǎng)、内容複雜,所以(yǐ)很難保持一定(dìng)的連續性和周(zhōu)期性,對傳遞标(biao)準在比對過程(cheng)中的計量性能(neng)💃變化研究也不(bu)能得🏃🏻到很好的(de)論證。所以💘，本文(wén)的分析和研究(jiū)結論⛷️也并不能(néng)代🚶表兩種類型(xing)流量計的整體(tǐ)💁計量性能,需要(yao)更加充分的實(shí)驗和充足的數(shù)據才能得出盡(jìn)可能全面、客觀(guān)的結論,爲提升(shēng)氣體流量标準(zhun)🔞裝置的比對工(gong)作🥰提供依據。

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