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溫度對(duì)氣體渦輪流(liú)量計的影響(xiang)分析
發布時(shi)間:2021-8-3 08:22:07
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摘要:氣體(ti)渦輪流量計(ji)
是一種被廣(guǎng)泛使用的氣(qì)體流量計量(liàng)器具,具備可(ke)以将溫度⭐和(hé)🤞壓力修正得(de)到标準體積(ji)的功能,國内(nei)已有文獻🔴闡(chan)述壓力變化(huà)🙇♀️對氣體渦輪(lun)流量計的影(ying)響,溫度由于(yú)變❓化不大其(qí)影響較小,但(dan)在北方地區(qū)由于冬季天(tian)氣惡劣,氣溫(wēn)變化較大,一(yi)些氣體渦輪(lun)流量計出現(xiàn)了計量不正(zhèng)确的情況,本(ben)文通過實際(ji)檢測和對儀(yi)表👄的比對分(fèn)析來确定溫(wen)度對氣👅體渦(wo)🌐輪流量計⭕的(de)影響程度,并(bìng)分析了可💛能(neng)導緻計量不(bú)正确的原因(yin)。
0引言
氣體渦(wo)輪流量計是(shì)一種流量測(cè)量儀表,流體(tǐ)流過渦輪葉(ye)片驅動其轉(zhuan)動,葉片轉動(dòng)的速度與體(ti)積流量近似(sì)成比例,通過(guo)💘測量渦輪葉(yè)片的轉速就(jiù)可以推算出(chū)流過流體的(de)體🏃🏻積。氣體渦(wo)輪流量計有(yǒu)較好的穩定(dìng)性🈲和重複性(xing),因此在日常(cháng)檢測過程中(zhōng)很少🔞出現異(yì)常情況,但北(bei)方地📞區有用(yòng)戶反映經過(guò)溯源後的儀(yi)表開始使用(yong)正常,在天氣(qì)變冷後渦輪(lún)流量🛀計的計(ji)量出現了計(jì)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(kuàng)下溫✏️度變化(hua)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(què)影響到了氣(qì)體渦輪流量(liàng)計的🔞計量性(xìng)能。
從結構上(shang)分析,氣體渦(wō)輪流量計由(yóu)緊固件、殼體(ti)、導向件、止🛀推(tuī)片、葉輪、電磁(cí)感應式信号(hao)檢出器、軸承(cheng)後導向件、積(jī)算儀等組成(cheng),通過現場對(duì)用戶反映的(de)問題儀表的(de)檢查,其緊固(gu)件、殼體、導向(xiàng)件等均無損(sun)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(xiàn)較大差異,但(dàn)在安裝回現(xiàn)場後仍出現(xiàn)了計量不正(zhèng)确的情況。本(ben)文探讨導🌈緻(zhì)氣體渦輪流(liú)量計的計量(liang)不正确的原(yuan)因。
1溫度對氣(qì)體渦輪流量(liàng)計的影響
氣(qi)體渦輪流量(liang)計,正确率等(děng)級爲1.0級,在音(yin)速噴嘴法氣(qì)⁉️體流量标準(zhǔn)裝置上檢測(ce)時出現絕大(dà)多數不合格(ge)的問題,而之(zhi)前并未:出現(xian)類似情況,該(gai)品牌流量計(jì)的合格率很(hen)高,通過對基(ji)表♉的檢測與(yǔ)高頻脈沖輸(shū)出的檢測,二(èr)者誤差一緻(zhì),且均爲負誤(wu)差,儀表顯示(shi)與輸出均正(zhèng)常。表1爲誤差(chà)最大的一台(tai)氣體渦輪流(liú)量計高頻脈(mò)⭐沖輸出誤差(cha)和基表機械(xiè)顯示部分的(de)誤差值。
通過(guò)對标準裝置(zhi)的自檢,并未(wèi)發現異常,裝(zhuang)置工作正常(cháng)。爲了保證檢(jiǎn)測的可靠性(xing),将該批儀表(biao)在.2000L鍾罩式氣(qi)‼️體流量标準(zhun)裝📐置上進行(háng)了複檢。音速(sù)噴嘴法氣體(ti)流✂️量标準🍉裝(zhuāng)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(zai)不斷變化,重(zhong)複性較✏️差,随(sui)着檢測時間(jian)的延長,示值(zhí)誤差不斷減(jiǎn)小,向正方向(xiàng)發展,考慮到(dào)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(du)爲20.1℃,因此進行(hang)恒❓溫.後再進(jin)行試驗。恒溫(wēn)後再次對氣(qì)體渦輪流量(liàng)計進🛀行檢測(ce),表2爲該台氣(qi)體渦輪流量(liàng)計的高頻輸(shū)出誤差。
通過(guo)表2可以發現(xian)在恒溫後的(de)檢測結果誤(wu)差發生了較(jiao)大的變🧡化,重(zhong)複性也較好(hǎo),考慮到兩套(tao)裝置的系統(tong)誤差不超🚩過(guo)0.3%,但實際檢測(cè)結果最大誤(wu)差偏移達到(dao)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(jì)馬上拿到音(yin)速噴嘴氣體(tǐ)流量标準裝(zhuāng)置上進行複(fú)測,所用噴嘴(zui)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(yí)表經過任何(he)改動的情況(kuàng)下🧡,在同🐕樣的(de)裝置下,儀表(biao)的示值誤差(chà)合格,且和之(zhī)前在裝置上(shang)檢測的誤差(cha)發生了較大(dà)的偏移。通過(guò)分析🔞實驗中(zhong)各個影響因(yīn)素,發現變化(hua)較大的隻有(yǒu)溫度,爲了确(què)認影響因素(su)爲溫度,将該(gai)流量計在音(yīn)速噴嘴實驗(yàn)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(jié)果見表4。
通過(guò)恒溫後的渦(wo)輪流量計的(de)示值誤差與(yu)最開始💚檢測(ce)的誤差相接(jie)近,說明溫度(du)變化對儀表(biǎo)的誤差産生(sheng)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(yǐ)在送檢前一(yī)天晚上就将(jiāng)部分儀表的(de)外包裝拆掉(diào),并将表裝車(chē),放置在室外(wài),第二天早起(qi)送檢,雖然在(zài)檢測之前進(jin)行了短時間(jiān)恒溫,但表體(tǐ)溫度仍然較(jiào)低。
2實驗分析(xi)
爲此選取此(cǐ)批流量計中(zhong)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(zai)20℃情況下充分(fèn)🐪恒溫,用鍾罩(zhào)式氣體流量(liàng)标準裝置檢(jiǎn)測;試驗條件(jiàn)二:用高低溫(wen)試驗箱恒溫(wen)至與🔴音速噴(pen)💁嘴實驗室溫(wēn)🔴度相同的溫(wēn)度下,約10.5℃,用音(yīn)速噴⛱️嘴式氣(qì)體流量标準(zhǔn)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(du)到0℃或略低于(yu)0℃,用音速噴嘴(zui)⁉️式氣體流量(liang)标準裝置檢(jiǎn)測。不同溫度(du)條件下三台(tai)氣體渦輪流(liú)量計的💁示值(zhi)誤差曲線如(ru)圖1所示。
通過(guo)對三塊氣體(ti)渦輪流量計(jì)的實驗數據(ju)可以看出🔴,溫(wēn)度對氣🔱體渦(wō)輪流量計的(de)示值誤差有(you)明顯的影響(xiǎng),但在💞大流量(liàng)時的影響有(yǒu)限,流量越小(xiao)影響越大。JJG1037--2008《氣(qì)體渦輪流量(liàng)計》中,在對檢(jian)定環境🎯條件(jiàn)的要求中描(miáo)述爲5~45℃,檢測溫(wēn)度在10.5℃時滿足(zu)檢測要求,通(tōng)過對音速噴(pen)嘴法氣體流(liú)量标準裝置(zhì)檢測氣體渦(wō)輪流量🔱計的(de)曆史記💃錄查(cha)閱和相同儀(yi)表不同年代(dai)的檢測結果(guǒ)分析,發現氣(qi)體渦輪♻️流量(liang)計受溫度影(yǐng)響的程度不(bú)盡相同,有的(de)影🐉響較小,也(yě)有的會發生(shēng)一些誤差偏(pian)移。可以看出(chu)溫度對渦輪(lun)流量計的影(yǐng)響是有🏃限的(de),且因生産廠(chang)家而異。對于(yu)這批氣體💯渦(wō)輪流量計爲(wèi)何産生如此(cǐ)大的誤差,通(tōng)過分析和與(yǔ)該氣體渦輪(lún)💯流量計的駐(zhù)中國技🐕術代(dài)表溝通,發現(xian)該類氣體渦(wō)輪流量計在(zài)南方地區使(shǐ)用中幾乎很(hěn)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(méi)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(zai)東北地區極(jí)寒狀态下對(dui)儀表的影響(xiang)。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(di)區可能會出(chu)現💃🏻渦輪潤滑(huá)油低溫性能(neng)不好,導緻黏(nián)度變化較大(da),阻力🏃🏻♂️增強,降(jiàng)低低溫下渦(wo)輪軸承的旋(xuan)轉速⭐率,從而(er)引起小流量(liang)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(dī)溫潤滑油可(kě)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(jì)也大多由此(cǐ)類因素導緻(zhi)。
3結束語
大部(bù)分氣體渦輪(lun)流量計都配(pèi)備了智能體(ti)積修正儀,可(kě)🐪以将工⁉️況流(liu)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(wo)輪流量計的(de)機械性❤️能産(chǎn)生🍓一定的🌈影(yǐng)響,有時也是(shi)不能忽略的(de),儀表生🏃産企(qi)業應🔞當充分(fen)考慮到這種(zhǒng)極限條件,在(zài)機械結構設(shè)計時降低低(dī)溫對機💯械部(bù)件的影響并(bìng)提供适當的(de)潤滑油,用戶(hù)在使用時也(ye)應當按時加(jiā)注符合🔞要求(qiu)的專業潤滑(hua)油,在有㊙️條件(jiàn)的情況下應(ying)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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