蒸汽流量計實驗測試分析

1.實驗裝置
本研究所采用的實驗裝置分別為冷凝稱重法蒸汽流量計量標準裝置、負壓法音速噴嘴氣體流量計量標準裝置、質量法水流量計量標準裝置．其中冷凝稱重法蒸汽流量計量標準裝置是國內*采用蒸汽實流標定的流量標準裝置，擴展不確定度為0.1%(k＝2)，檢定流量范圍為0.01～10,t/h，其工作原理如圖2所示，以過熱蒸汽作為檢定介質，將通過蒸汽流量儀
表的蒸汽進行冷凝稱重的原理，對蒸汽流量儀表進行實流標定．氣體裝置為負壓法音速噴嘴氣體流量計量標準裝置，擴展不確定度為0.25%(k＝2)，檢定流量范圍為2.5～10,000,m3/h．水裝置為質量法水流量計量標準裝置，擴展不確定度為0.05%(k＝2)，檢定流量范圍為0.05～200,m3/h．
2.實驗方案
將不同廠家、型號、口徑的蒸汽流量計，按照蒸汽流量計國家檢定規程要求[12]，分別安裝在蒸汽裝置、空氣裝置上和水裝置上進行測試，其中蒸汽裝置在溫度為150,℃左右、壓力在0.35,MPa 的條件下測試，檢定流量依次從zui小流量到zui大流量的20%、40%、60%、80%、，共計6 個流量點，每個流量點重復檢定3 次．目前已開展了近100 臺蒸汽流量計的測試實驗，剔除不合格的蒸汽流量計，總結這些蒸汽流量計實驗結果，儀表系數偏差的方向上基本相似，偏差的大小具有差異，在一定的范圍內．本文中僅對具有代表性的DN50 和DN100 2 臺蒸汽流量計實驗數據進行分析，比較在不同流體條件下，不同流量點儀表系數變化的情況。
3.實驗數據
通過3 套不同流體介質下的實驗測試，3 套裝置下的儀表系數、儀表系數偏差以及通過分析計算得到的儀表系數偏差E′、E′a、E′a、E′e，如表 5 所示，儀表系數和流量的曲線關系如圖3 和圖4 所示.
由實驗數據可以看出，蒸汽流量計在空氣、水、蒸汽流體條件下儀表系數依次減小，空氣及蒸汽流體介質各點儀表系數隨流量增大而增大，與理論計算分析相一致．通過積累的實驗數據看，空氣比水為流體介質測量的K 值偏大0.2%～1.0%，比蒸汽為流體介質測量的K 偏大1.5%～3.0%，儀表系數K 值偏差的大小因儀表廠家和規格型號的不同而變化，但偏差的正負趨勢基本一致．

(1) 在高溫蒸汽測量時，需要考慮溫度導致的線性膨脹引起的影響，否則會導致儀表系數偏大．造成的計量誤差，可按照文章中推導公式進行溫度補償.
(2) 氣體的壓縮性對蒸汽流量計儀表系數的影響，受介質流速u 、壓力p、密度ρ 以及等熵指數κ等相關參數的影響，與流速u 成正比，與11p /ρ 的變化成反比，氣體等熵指數κ 不會引起儀表系數單方向的變化.
(3) 不同介質的可壓縮性會對蒸汽流量計儀表系數產生影響，空氣介質下儀表系數zui大，水次之，蒸汽zui小，在同樣的流速下蒸汽介質對儀表系數的影響要小于空氣的影響，具體差別大小根據工況條件下分析計算可得到.
(4) 根據實驗數據，不同介質下測量的蒸汽流量計儀表系數與理論計算分析相一致，但2 個結果還有一定的偏差，可能是由于介質的其他物性參數引起的對儀表系數的影響，還需深入的理論分析，在實際使用中盡量采用實流標定獲得儀表系數.

蒸汽流量計 二氧化碳流量計 乙炔流量計 氨氣流量計