[導(dǎo)讀] 目前，國內(nèi)針對不同氣體流量標準裝置的比對實驗相對較少，主要是受測量手段的制約，以及難以找到適合的參考標準，而不同氣體流量標準裝置之間的比較和被檢表在不同標準裝置上的特性，對于我們掌握標準裝置的性能、了解被檢表有著重要的作用。為此，借助遼寧省計量科學(xué)研究院新建立的0.1級鐘罩、0.2級鐘罩和0.25級音速噴嘴氣體流量標準裝置，我們做了這次實驗，被測表為ACTARIS生產(chǎn)的DN50帶脈沖輸出的氣體腰輪流量計。
目前，國內(nèi)針對不同氣體流量標準裝置的比對實驗相對較少，主要是受測量手段的制約，以及難以找到適合的參考標準，而不同氣體流量標準裝置之間的比較和被檢表在不同標準裝置上的特性，對于我們掌握標準裝置的性能、了解被檢表有著重要的作用。為此，借助遼寧省計量科學(xué)研究院新建立的0.1級鐘罩、0.2級鐘罩和0.25級音速噴嘴氣體流量標準裝置，我們做了這次實驗，被測表為ACTARIS生產(chǎn)的DN50帶脈沖輸出的氣體腰輪流量計。
一、標準裝置
1.0.1級鐘罩式氣體流量標準裝置
0.1級1000L鐘罩為中國計量科學(xué)研究院最新研制的氣體流量標準裝置，通過高精度激光干涉儀標定后，鐘罩可選擇10段標準容積任意組合，裝置可自動采集脈沖信號和4～20mA電流信號，裝置最大流量為60m3/h，壓力波動可以達到4Pa以下。
2.0.2級鐘罩式氣體流量標準裝置
本次實驗0.2級鐘罩用的是2000L，裝置具有+24V和+12V兩種供電電壓，可自動采集脈沖信號和4～20mA電流信號，裝置最大流量為120m3/h。
3.0.25級音速噴嘴氣體流量標準裝置
音速噴嘴氣體流量標準裝置采用負壓法，最大流量為6000m3/h，流量穩(wěn)定性為0.1%。
二、實驗過程
腰輪流量計本身帶有前后直管段，減少了安裝帶來的影響。由于流量計信號輸出方式為二線制電壓脈沖輸出，所以采用上海儀表研究院的轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換成三線制電壓脈沖信號輸出，由此可以得到腰輪流量計的儀表系數(shù)。
首先在鐘罩實驗室測量，由于實驗室內(nèi)溫度、濕度等環(huán)境條件很穩(wěn)定，在整個測量過程中，溫度基本保持在(20±1)℃。先用0.1級鐘罩進行測量，測量時分別選擇了2種流量調(diào)節(jié)方式：表前調(diào)節(jié)和表后調(diào)節(jié)。在表前調(diào)節(jié)流量中，又用增加被檢表后管道長度的方法增加背壓進行實驗。用0.2級鐘罩進行測量時，選擇了表后調(diào)節(jié)流量。用音速噴嘴實驗時，雖然沒有將溫度控制在20℃，但在整個測量過程中，溫度變化同樣基本保持在±1℃以內(nèi)。
三、腰輪流量計的檢定數(shù)據(jù)處理
1.在0.1級鐘罩式氣體流量標準裝置上的測量結(jié)果由于流量范圍所限，在0.1級鐘罩上只測了三個流量點。實驗結(jié)果見表1。
2.在0.2級鐘罩式氣體流量標準裝置上的測量結(jié)果
在0.2級鐘罩上，根據(jù)量程范圍取五個流量點，每個流量點檢定三次。實驗結(jié)果見表2。
3.在音速噴嘴氣體流量標準裝置上的測量結(jié)果
在音速噴嘴氣體流量標準裝置上，根據(jù)量程范圍取五個檢定點，每個檢定點檢定三次。流量點的調(diào)整是根據(jù)音速噴嘴流量值的匹配決定，測量時，小流量檢定時間適當(dāng)增加，大流量檢定時間不應(yīng)小于30s。實驗結(jié)果見表3。
四、比對結(jié)果分析
由于每個流量點的測量次數(shù)只有3次，流量計在該點的真正重復(fù)性指標可能沒有完全反映出來。
根據(jù)圖1由鐘罩檢定的結(jié)果曲線圖，可以看出流量計在小流量點處儀表系數(shù)偏低，當(dāng)流量增大到30m3/h以上，儀表系數(shù)基本成一直線，具有良好的工作狀態(tài)，而且0.1級和0.2級鐘罩檢定的儀表系數(shù)基本重合在一起。由此可見，流量計在全量程范圍內(nèi)，除低流速外，在其余流量下具有很好的工作狀態(tài)。
根據(jù)圖2可以更明顯看出流量計儀表系數(shù)趨勢的一致性。但是由鐘罩裝置檢定的儀表系數(shù)和由音速噴嘴裝置檢定的儀表系數(shù)在數(shù)值上存在一定差異，差異范圍在0.189%-0.405%之間。分析其存在差異的原因：首先，鐘罩式氣體流量標準裝置和音速噴嘴氣體流量標準裝置是兩種不同性質(zhì)的檢定裝置，鐘罩式氣體流量標準裝置是以標準器計量氣體體積為準，而音速噴嘴氣體流量標準裝置是以計量經(jīng)過音速噴嘴的氣體質(zhì)量為準，在體積和質(zhì)量的轉(zhuǎn)換過程中存在著氣體密度的影響；其次，北方天氣四季，空氣的濕度變化很大，濕度可以影響氣體的密度，進而影響氣體的質(zhì)量，所以對空氣的濕度修正也是很必要的；再次，鐘罩氣體流量標準裝置對環(huán)境條件要求很高，在保證氣體溫度和空氣濕度的情況下，人的活動對空氣流動的影響，進而對檢定結(jié)果的影響有待進一步研究。