初步判斷氣體渦輪流量計小流量性能的方法

摘 要：氣體渦輪流量計葉輪的旋轉(zhuǎn)能力對儀表流量性能有直接影響，長期檢定實驗的結(jié)果表明，葉輪旋轉(zhuǎn)能力差的流量計多為小流量示值超差，本文通過對多臺氣體渦輪流量計旋轉(zhuǎn)葉輪的旋轉(zhuǎn)時間試驗，初步得出了旋轉(zhuǎn)時間與流量計準確度的關(guān)系。

  氣體渦輪流量計葉輪的旋轉(zhuǎn)能力對儀表流量性能有直接影響，長期檢定實驗的結(jié)果表明，葉輪旋轉(zhuǎn)能力差的流量計多為小流量示值超差，本文通過對多臺氣體渦輪流量計旋轉(zhuǎn)葉輪的旋轉(zhuǎn)時間試驗，初步得出了旋轉(zhuǎn)時間與流量計準確度的關(guān)系。旋轉(zhuǎn)時間試驗（又稱自旋測試）能確定存在于流量計內(nèi)的機械摩擦的相對水平，如果流量計的機械摩擦沒有明顯改變、計量管段是清潔的且流量計內(nèi)部沒有損壞，那么其準確度也應沒有變化。如果其機械摩擦顯著增加，就表示流量計的準確度在低流量下有變化。旋轉(zhuǎn)時間是指穩(wěn)定流量使渦輪葉片開始轉(zhuǎn)動到停止的時間，它減小的原因是由渦輪葉片軸承的摩擦所導致的。然而應注意，其他的機械摩擦（如軸承的潤滑差、較低的環(huán)境溫度、通風）也會影響旋轉(zhuǎn)時間。

試驗內(nèi)容

  本次試驗選取了3臺經(jīng)過清洗的同一廠家、不同型號的氣體渦輪流量計（帶流量積算儀）。本次試驗的溫度是28.0℃，相對濕度是35%。根據(jù)GB/T18940-2003《封閉管道中氣體流量的測量渦輪流量計》對旋轉(zhuǎn)時間試驗的要求，試驗在無氣流干擾的密閉試驗室中進行，把渦輪流量計水平放置在試驗臺上，給入適當穩(wěn)定的流量，該起始流量的zui小流量為Qmax下流量的1/20，此刻同時用秒表開始計時，通過流量計顯示裝置（流量積算儀）記錄起始流量大小。當該流量為零時停止計時，記錄旋轉(zhuǎn)時間。對每臺流量計分別試驗3次，取旋轉(zhuǎn)時間的平均值。此時葉輪在慣性下還在微小旋轉(zhuǎn)，這段時間忽略不計。

數(shù)據(jù)分析

我們將試驗的起始流量定在流量計zui大流量的1/20以上。如表1所示，本試驗3臺流量計分別給入適當流量，產(chǎn)生的平均流量分別為7.63m3/h、21.68m3/h、37.08m3/h，占流量上限的7.63%、5.42%、5.71%，滿足技術(shù)要求。葉輪自旋平均時間為81.77s、45.66s、80.35s。F值（用平均時間比上平均流量與zui大流量的百分比）表示葉輪的旋轉(zhuǎn)性能，數(shù)值越大表示葉輪旋轉(zhuǎn)越流暢平穩(wěn)，流量計的誤差越小，儀表的流量性能就越好。

  而在正常檢定過程中，3臺流量計的小流量段的示值誤差如表2所示，分別為1.49%、2.02%、0.79%，均滿足1.5級準確度要求，此值越小表明流量計在小流量點的流量性能越準確。

結(jié)束語

  通過兩種方法的對比，我們發(fā)現(xiàn)音速噴嘴標準裝置法與旋轉(zhuǎn)時間試驗的結(jié)果一致，這說明通過測量葉輪旋轉(zhuǎn)時間來定性判別渦輪流量計小流量段流量性能好壞的方法是可行的。對于送檢的氣體渦輪流量計，檢定工作人員可以通過旋轉(zhuǎn)時間方法初步對流量計進行判斷，進而決定上臺試驗或廠家維修，這樣可以避免對同一臺流量計反復測量。在實際工作中，這種快速檢測方法不但可以指導企業(yè)人員對流量計進行現(xiàn)場的初步判斷，也可以輔助檢定，大大節(jié)省了試驗時間，提高了效率。

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