摘要(yào)：玻璃轉(zhuan)子流量(liàng)計 在檢(jian)定過程(chéng)中，因調(diào)節氣體(ti)流量的(de)方法不(bú)同會直(zhí)接影⚽響(xiǎng)🚩檢定結(jié)果的精(jing)度．針對(duì)這一問(wen)題，采用(yong)氧氣✌️、二(er)氧化碳(tan)2種氣體(ti)分别作(zuo)爲檢定(ding)介質，利(lì)用容積(jī)法對玻(bō)璃轉子(zǐ)流量計(ji)分别采(cai)用前調(diào)與後調(diao)流量的(de)方法進(jin)行對比(bǐ)實驗．根(gen)據實測(cè)實驗數(shù)據進行(hang)分析研(yán)究，證實(shi)了對氣(qì)體流量(liang)的調節(jiē)采用後(hou)調流量(liang)的方法(fa)，可使檢(jiǎn)定誤差(cha)大大減(jiǎn)小🧡，因而(ér)進一步(bù)提高了(le)檢定結(jié)果的精(jing)度．這不(bu)僅對于(yu)實際檢(jian)定工作(zuò)中提高(gāo)檢定精(jīng)度有着(zhe)重要的(de)意義，同(tong)時提高(gāo)了流量(liàng)計㊙️實際(jì)使用時(shí)的正确(què)率．
　　在工(gong)礦企業(ye)中，需要(yao)進行氣(qi)體流量(liang)測量的(de)場合随(suí)處可見(jiàn)．目前，氣(qì)體流量(liang)的計量(liang)問題成(chéng)爲我國(guó)計量儀(yí)表🎯發展(zhan)的重⭐點(dian)，很多問(wen)題都尚(shàng)未得到(dào)解決．此(ci)外，氣體(ti)流量計(jì)的品種(zhǒng)也不齊(qi)全，特别(bié)是大口(kǒu)徑、大流(liú)量的氣(qì)體流量(liàng)計存在(zai)很多的(de)🔱問題．因(yīn)此對于(yu)氣體流(liu)量計的(de)正🏒确率(lü)及其傳(chuan)遞有着(zhe)更爲嚴(yan)格的要(yao)求🏃🏻．在流(liu)量計的(de)實際使(shi)用過程(cheng)中，一般(ban)都從儀(yí)器的選(xuan)擇方面(mian)提高測(ce)量結果(guǒ)的精度(du)，但卻常(cháng)常忽略(luè)了從最(zuì)初的檢(jiǎn)定來減(jian)小誤差(chà)的影響(xiǎng)．但事♍實(shí)上，隻有(you)确保了(le)檢定的(de)正确率(lü)，才能減(jiǎn)小氣體(ti)流量計(jì)使用誤(wu)差，從而(ér)進一步(bu)提高測(cè)量的精(jing)度．
　　在實(shi)際工作(zuo)中，多數(shù)檢定人(rén)員沒有(you)意識到(dao)前調和(he)後調的(de)區别，但(dàn)是2種看(kàn)似差别(bie)不大的(de)調節方(fang)式對檢(jian)定結果(guǒ)影響很(hěn)大。目前(qian)針對這(zhè)個問題(ti)多是理(li)論分析(xi)，缺乏實(shi)驗數據(ju)驗🌍證，本(ben)課題針(zhen)對👌上述(shù)情況在(zài)前期進(jin)行了實(shí)驗設計(jì)并獲得(de)了大量(liàng)的📐實驗(yan)數據👈．根(gen)據實測(cè)數據結(jie)合建立(li)的數學(xue)模型，來(lai)對前調(diao)與❤️後調(diao)流量2種(zhǒng)方法進(jin)行對比(bǐ)分析．同(tong)時對于(yu)如何在(zài)檢定玻(bo)璃轉子(zi)流量計(ji)時提高(gāo)檢定🈲精(jīng)度方面(mian)做了研(yan)究，并提(ti)出了有(yǒu)效的解(jie)決方法(fa)，從而大(da)大減小(xiao)了玻璃(li)轉子流(liú)量計檢(jiǎn)定誤差(chà)．
1轉子流(liú)量計的(de)檢定原(yuán)理與數(shu)學模型(xíng)
　　轉子流(liu)量計的(de)檢定标(biao)準是根(gen)據JJG257-2007轉子(zǐ)流量計(ji)檢定❗規(gui)程而進(jin)行的LI,檢(jian)定時采(cai)用鍾罩(zhào)式氣體(ti)流量标(biao)準裝置(zhì).鍾罩🤩式(shi)氣🌈體流(liu)量标🔆準(zhun)裝置如(ru)圖1所示(shi)8-41.圖中的(de)鍾罩是(shi)一個上(shàng)部有頂(ding)蓋，下部(bù)開口的(de)⛷️容器，筒(tǒng)體内盛(shèng)滿水或(huo)🧑🏽‍🤝‍🧑🏻者不易(yì)揮發的(de)油.由于(yu)液封的(de)作用,使(shǐ)得💋鍾罩(zhao)成爲一(yī)個密封(feng)的容☀️器(qì).進氣閥(fá)上的導(dao)管插入(ru)🔴鍾罩内(nèi),頂端💰露(lu)出液面(miàn),其高度(dù)以鍾罩(zhao)下降到(dao)最低點(diǎn)時不碰(pèng)到鍾罩(zhào)頂蓋爲(wèi)宜.爲了(le)避免鍾(zhōng)罩下降(jiang)時晃動(dong),通過導(dǎo)輪、定滑(huá)輪及配(pei)重錘來(lái)調節鍾(zhōng)罩内的(de)壓力.檢(jian)定玻璃(lí)轉子流(liú)量計的(de)♍工作原(yuan)理是首(shou)先打💜開(kai)進氣閥(fá)門,關閉(bì)出氣閥(fa),開動氣(qì)泵使氣(qi)🔞體通過(guò)導管流(liu)入氣體(ti)💃🏻流量标(biao)準裝置(zhì)的工作(zuo)量器内(nèi).當鍾罩(zhào)上升到(dào)最高位(wei)置時,關(guan)閉氣泵(bèng),停一段(duàn)時間後(hou),待标準(zhǔn)容器内(nèi)氣體的(de)溫度穩(wen)定時,開(kai)🙇‍♀️始檢定(dìng)流量計(jì).鍾罩式(shi)氣體流(liú)量✌️标準(zhǔn)♍裝置本(běn)身是一(yi)個恒壓(ya)源并給(gei)出标準(zhǔn)容積的(de)裝置🌈.打(da)開出氣(qì)閥和調(diao)節閥,鍾(zhong)罩以一(yī)定的速(su)度下降(jiàng).此時開(kai)始計時(shí),流量計(jì)🌈開始計(jì)數，測出(chū)鍾罩排(pái)出的氣(qi)體體積(jī)、溫度和(he)時間,鍾(zhong)🌐罩内的(de)⛷️氣體通(tōng)過導氣(qi)管經被(bèi)檢定的(de)流量計(jì)流入大(dà)🈲氣,計算(suan)出流量(liàng)計在刻(kè)度狀态(tài)下的實(shi)際流量(liàng)和示值(zhí)誤差.實(shí)際流量(liang)值可根(gen)據公式(shi)(1)計算得(de)♉出：
 
　　式中(zhong),V,τ分别爲(wèi)流量标(biao)準裝置(zhì)内排出(chū)的氣體(tǐ)體積,排(pái)出裝置(zhì)的🧑🏾‍🤝‍🧑🏼時間(jian).Pv,Ps,Pm分别爲(wei)标準狀(zhuang)态下、流(liú)量标準(zhun)裝置内(nei)和流量(liàng)計前的(de)氣體絕(jué)對壓力(li),PN=101325Pa.Tw,Ts,Tm分别爲(wèi)标準狀(zhuàng)态下、流(liu)量标準(zhǔn)裝置内(nei)和流量(liang)計✉️前的(de)氣體絕(jue)對溫度(dù),Tn=(273.15+20)K=293.15K.将實際(ji)流量值(zhí)Q與被檢(jiǎn)流量計(ji)的顯示(shi)值Q'相比(bǐ)較,利🚩用(yòng)公式(2)可(ke)計👨‍❤️‍👨算出(chu)被檢流(liu)量計示(shi)值相對(dui)誤差爲(wèi)：
 
式中，δｖ———被(bei)檢流量(liàng)計示值(zhi)相對誤(wù)差，Ｑ′———被檢(jiǎn)流量計(ji)的顯💋示(shi)值，Ｑ———實際(ji)流量值(zhí)．鍾罩式(shi)氣體流(liú)量标準(zhǔn)裝置如(rú)圖1所示(shì)．
 
2實驗數(shù)據處理(lǐ)
2.1氣體測(ce)量刻度(du)換算
　　日(rì)常使用(yong)的轉子(zǐ)流量計(ji),由于轉(zhuan)子流量(liàng)計制造(zao)廠家标(biāo)‼️定設備(bèi)的限制(zhi)，通常隻(zhi)能用水(shui)或者空(kōng)氣來進(jìn)行标定(ding),所🔞以實(shí)驗中所(suo)用的檢(jian)定介質(zhi)爲非标(biāo)定介質(zhì),應對轉(zhuǎn)子流量(liàng)計讀數(shù)進行修(xiu)正也稱(chēng)爲刻度(dù)換算.本(běn)實驗中(zhōng)标準狀(zhuàng)态下檢(jiǎn)定點爲(wèi)1000L/h,氣體🈲的(de)密度受(shou)壓力、溫(wen)度變化(hua)的影響(xiǎng)較大.因(yīn)此，測量(liang)不同氣(qì)體時要(yao)進行刻(kè)度🈚換🙇‍♀️算(suàn).流量計(jì)的換🎯算(suan)問題，實(shi)際上就(jiu)是對于(yú)不同🌈的(de)流體浮(fú)子處于(yu)同一高(gao)度時,所(suǒ)反映出(chū)的流量(liang)值不同(tong).這裏使(shi)用了簡(jian)化後的(de)刻🏃‍♀️度氣(qi)體換算(suàn)公式,忽(hū)略黏度(du)對流體(tǐ)氣體的(de)影響.在(zai)實驗時(shi)的檢定(ding)溫度設(shè)定爲常(chang)溫.介質(zhì)不是幹(gan)空氣,所(suo)以要對(dui)流量示(shì)值進行(hang)修正,可(ke)用公式(shì)(3),求出檢(jian)定介質(zhi)的修👣正(zheng)值.
 
　　式中(zhong),qv0爲流量(liàng)計的氣(qì)體示值(zhi)流量或(huo)輸出信(xin)号所對(duì)應的流(liú)💋量㊙️.ρ01爲使(shi)用氣體(ti)在刻度(du)狀态下(xià)的密度(du).qv,p,T分别爲(wèi)工作狀(zhuang)态下的(de)氣體流(liu)✍️量換算(suàn)到标準(zhǔn)狀态下(xià)的流量(liang),被測氣(qi)體的壓(ya)力(即表(biǎo)壓力與(yǔ)大氣壓(ya)力之和(hé)♻️)及溫.度(dù).ρ0，p0,T0分别爲(wei)标準狀(zhuàng)态下被(bei)測幹氣(qì)體⭕的密(mi)度、壓👌力(li)及開爾(er)文溫度(dù),p0=101325Pa.
　　标準狀(zhuàng)态下氧(yang)氣的密(mì)度是1.331kg/m3,二(èr)氧化碳(tàn)的密度(du)爲1.829kg/m3,空氣(qì)的密度(du)爲1.205kg/m3.根據(jù)修正公(gong)式(3),可以(yǐ)得到氧(yang)氣修正(zheng)後檢定(dìng)點爲😘945.44L/h,二(èr)氧化碳(tan)修正後(hou)檢定點(diǎn)爲806.53L/h.
2.2氧氣(qì)和二氧(yǎng)化碳實(shí)驗結果(guǒ)的分析(xī)與計算(suan)
　　玻璃轉(zhuǎn)子流量(liàng)計檢定(dìng)介質爲(wei)氧氣前(qián)調流量(liàng)和後調(diao)流量實(shi)驗數據(ju)如表1和(hé)表2所示(shì).
 
　　在檢定(dìng)玻璃轉(zhuǎn)子流量(liang)計時,以(yi)上一組(zǔ)數據是(shì)以氧氣(qi)爲介質(zhì)進💰行實(shí)驗,壓力(li)下所對(dui)應的2個(ge)值分别(bié)爲ps，pm,即流(liu)⭕量标準(zhǔn)裝置内(nei)和流量(liàng)計前氣(qi)體的絕(jue)對壓力(lì).實驗中(zhōng)标準狀(zhuang)态下檢(jiǎn)定點爲(wei)🏃🏻1000L/h,根據公(gong)式(3)，對氧(yǎng)氣修🙇🏻正(zheng)後的檢(jiǎn)定點爲(wei)945.44L/h.根據公(gōng)式(1)、表1以(yi)及表2中(zhōng)✌️氧氣的(de)實驗數(shù)據可得(dé)前調和(he)後調流(liú)量值如(ru)圖2所示(shì).
 
　　實驗中(zhong),對于檢(jian)定時氣(qì)體流量(liàng)的前調(diao)和後調(diào)都分别(bie)🈲采集了(le)3組數據(jù),對于3組(zǔ)數據求(qiu)得的平(ping)均值作(zuò)爲最後(hou)的實際(jì)流量值(zhi),使檢定(dìng)結果更(geng)加正确(què).從以上(shàng)的實驗(yàn)結果來(lái)看,對氧(yǎng)氣的數(shù)據分析(xī)🚶‍♀️知前調(diao)流量🤟平(ping)均值爲(wei)⭐659.73L/h,後調流(liú)量平均(jun1)值爲987.64L/h,相(xiàng)比刻度(du)修正後(hou)氧氣的(de)檢定點(dian)⁉️,後調流(liú)量與🈚密(mì)度修正(zhèng)後檢定(ding)點945.44L/h的值(zhí)更爲接(jie)近.由♌前(qián)調和後(hou)調流量(liàng)氧氣的(de)示值誤(wù)差計算(suàn)知,前調(diào)流量相(xiàng)對誤差(cha)爲43.3%,後調(diao)流💜量相(xiang)對誤差(cha)爲💔4.3%.從而(er)可以看(kàn)出,檢定(ding)時使用(yong)後調流(liu)量🈲,其實(shí)際流量(liang)值與檢(jiǎn)定點更(geng)爲接近(jin)🤟且相對(dui)誤差遠(yuan)遠小于(yú)前調📧流(liu)量.2種看(kan)似差别(bié)♊不大的(de)調節流(liú)量的方(fāng)法,對于(yú)檢定結(jie)果卻有(you)很大的(de)差異，後(hou)調流量(liang)可使檢(jian)定結果(guǒ)更爲正(zhèng)确.對于(yú)一種介(jie)質,由于(yu)其每種(zhong)氣體都(dou)有各自(zì)的特殊(shu)性,從而(ér)不能充(chōng)分地說(shuo)明哪種(zhǒng)調節精(jīng)度更高(gao),相對誤(wu)差更小(xiao)🔞.爲了使(shi)結果具(jù)有普遍(biàn)性,任意(yì)選用另(ling)外一種(zhong)氣體進(jin)行實驗(yan),以便更(geng)加清楚(chu)地說📞明(ming)結🐅果的(de)普遍性(xing).玻璃轉(zhuǎn)🏃🏻‍♂️子流量(liàng)計檢定(dìng)㊙️介質爲(wèi)二氧化(huà)碳前調(diào)流量和(he)後調流(liu)量實驗(yàn)數據如(rú)表3和表(biǎo)4所示.
 
　　對(dui)于以二(èr)氧化碳(tan)爲介質(zhi)檢定轉(zhuǎn)子流量(liàng)計時,其(qi)檢定點(dian)同樣⛱️選(xuan)擇1000L/h,同理(lǐ)根據公(gong)式(1)、表3和(hé)表4中二(er)氧化碳(tàn)的實驗(yàn)數據可(ke)📧得二氧(yang)化碳前(qián)調和後(hòu)調流量(liàng)值如圖(tu)3所示.
 
　　對(dui)于前調(diao)和後調(diao)流量,以(yǐ)每組中(zhōng)4次實際(jì)流量值(zhí)的平均(jun1)值爲前(qian)調和後(hou)調最後(hou)的實際(jì)流量值(zhi),避免粗(cu)大誤差(chà)對💚實驗(yan)結果💃的(de)影響.同(tóng)理根據(ju)公式(2),二(èr)氧化碳(tàn)修正後(hòu)檢定🥵點(diǎn)的值爲(wèi)806.53L/h,由圖3中(zhōng)前調的(de)平均值(zhi)與後調(diao)平均值(zhi)可得二(er)🌈氧化碳(tan)的示值(zhi)誤差:前(qián)調爲14.3%,後(hou)調爲7.0%,其(qi)計算過(guò)程與氧(yang)氣💞的示(shi)值誤差(chà)計算過(guo)程相同(tóng).
　　對二氧(yang)化碳的(de)數據分(fèn)析知前(qián)調流量(liàng)平均值(zhí)爲705.81L/h,後調(diào)流量平(píng)均值爲(wei)867.41L/h,相比對(dui)二氧化(hua)碳刻度(du)修正後(hou)的檢定(dìng)點,後調(diào)流量與(yu)密度修(xiu)正後檢(jiǎn)定點806.53L/h的(de)值更爲(wèi)🔞接近.前(qian)💃🏻調流量(liang)🧡相對誤(wù)差爲14.3%,後(hòu)✌️調流量(liàng)相對誤(wu)差爲🏃🏻‍♂️7.0%.二(èr)氧化碳(tàn)的實驗(yan)結🥰果更(gèng)加充分(fen)地證明(ming)了在對(duì)玻💃🏻璃轉(zhuan)子流量(liàng)計檢定(ding)時，使㊙️用(yòng)後調流(liu)量可使(shi)相對誤(wù)差大大(da)減小，檢(jiǎn)定結果(guǒ)更加正(zhèng)确.
3結論(lùn)
　　從氧氣(qì)的實驗(yan)數據分(fèn)析可知(zhi):前調流(liu)量平均(jun1)值爲659.73L/h,後(hou)調流♈量(liang)平均值(zhi)爲987.64L/h,後調(diao)流量均(jun)值與氧(yang)氣密度(du)修正後(hòu)檢定點(diǎn)945.44L/h的💯值更(geng)爲接近(jìn).對于示(shì)值誤差(chà),前調流(liu)量相對(duì)誤差爲(wei)43.3%,後調:流(liu)量相對(duì)誤差爲(wèi)4.3%,後調流(liú)量的誤(wu)差遠遠(yuǎn)小于前(qián)調流量(liàng)的誤差(chà)值.從二(èr)💋氧化碳(tan)的實驗(yàn)結果分(fèn)析得到(dào)前調流(liú)量平均(jun1)值爲705.81L/h,後(hòu)調流量(liang)💋平均值(zhí)爲867.41L/h,與密(mi)度修正(zhèng)後檢定(ding)點806.53L/h相比(bǐ)較,可以(yǐ)清楚看(kan)到後調(diao)流量均(jun)值更爲(wèi)接近修(xiu)正後的(de)檢定點(diǎn).二氧化(hua)碳前調(diào)流量相(xiang)🌈對誤差(cha)爲14.3%,後調(diao)流量相(xiàng)對誤差(cha)爲7.0%,進一(yi)步證實(shi)了在檢(jiǎn)定玻璃(li)轉子流(liú)量計時(shí)使用後(hou)調流量(liàng)可使檢(jiǎn)定結果(guǒ)更加正(zheng)确，減小(xiǎo)誤差對(dui)檢定結(jié)果的影(yǐng)🈲響.

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