影响气体流量计检定结果的因素分析
2016-09-02 16:11:07 来源：广州迪川仪器仪表有限
影响气体流量计检定结果的因素分析
：流量仪表对使用条件依赖性强，一位国际*流量专家曾说过：“
流量计是使用比制造要更艰难的少数仪表之一”
。同样，在流量计的检测过程中，实验室的人员、设备、环境条件、检测方法等都将对流量计的检定结果产生一定影响。在这里我们就影响音速喷嘴法（负压）检定气体流量计检定结果的诸多因素进行分析。
关键字：气体流量计 检定 音速喷嘴法
流量仪表对使用条件依赖性强，一位国际*流量专家曾说过：“
流量计是使用比制造要更艰难的少数仪表之一”
。同样，在流量计的检测过程中，实验室的人员、设备、环境条件、检测方法等都将对流量计的检定结果产生一定影响。在这里我们就影响音速喷嘴法（负压）检定气体流量计检定结果的诸多因素进行分析。
1.
标准装置带来的影响
临界流喷嘴式气体流量标准装置是标准表法气体流量标准装置，当气流通过喷嘴时进出口压差满足一定条件，则气流通过喷嘴喉部的流速保持不变。此时即为临界流状态。在检定过程中选择不同的喷嘴组合，就可以标定不同的流量点。一组喷嘴中*小的一个决定了该装置可开展检测的*小流量，合理地选择不同流量的喷嘴。做到大小兼顾，有零有整，就可以组合出检定规程中规定的流量点。气体流量计通常检定*大流量到*小流量间的3~7
个检定点，并对流量点的偏离量做了规定。如JJG198-1994
《速度式流量计》检定规程中规定：实际检定流量与规程中规定的流量相比，其偏离量应不超过±5%
。这就对装置中喷嘴的规格和组合提出了要求，如旋进漩涡式气体流量计LUXZ-25B
技术指标中规定流量范围为：（2~25
）m
3/h
，依照JJG198-1994
其检定点应包括q
min、0.07q
max、0.15q
max、0.25q
max、0.4q
max、0.7q
max和q
max（当q
min后6
个检定点中，有流量小于q
min的，该检定点可不计），通过计算该流量计的检定点为：2m
3/h
、1.75m
3/h
、3.25m
3/h
、6.25m
3/h
、10.0m
3/h
、17.5m
3/h
、25m
3/h
，其中1.75m
3/h<2m
3/h
可以不计。在剩余的6
个检定点中有3
个都不是整数，按照规程规定，检定点实际流量值不能偏离规定值的±5%
，对于3.25m
3/h
这个流量点就需要在组合的喷嘴中至少有一个流量是0.1m
3/h
的喷嘴（3.25×5%≈0.16
）。又如，对于流量点整数尾数是6
或7
的，组合的喷嘴中就要有流量为1m
3/h
、2m
3/h
的喷嘴。否则，将得不到规程要求的流量点，特别是对于承担一定法律责任的检定工作，严格按规程检定就尤为重要。喷嘴的选用可以参考砝码的组合型式：一盒砝码中每一量限的砝码通常采用1
、2
、2
、5
的组合型式，就是要以*少的个数组合出*多的量值。因此计量部门在购置标准装置的时候就要考虑，要满足开展检定的流量计对流量点的要求。喷嘴的*小流量及喷嘴的组合型式在招标说明书中要明确要求，它决定了装置是否具有基本的检测能力。这一点在气体流量装置的比对中表现得较为明显，因为不同流量点下检定结果的可比性不强，易造成评判失准。
2.
测量时间的影响
JJG198-1994
中对检定条件的要求为：每次测量时间应不少于装置允许的*短测量时间。A
类流量计应保证一次检定中流量计输出的脉冲数的相对误差绝对值不大于被检流量计重复性的1/3
。不同装置的出厂说明书中规定的*短测量时间是不同的。在我们做过的一次三方比对实验中发现。有一方的数据虽然在控制限范围内，但和另外两方相差较大，其中几组检定时间较长的数据却较接近。后又延长检定时间做了几组数据，结果就较接近。这是因为温度、压力等环境条件对气体流量计的检定起着至关重要的作用，较短的测量过程中，温度、压力不均衡引起的气体状态的不稳定。微小的波动都会给检定结果带来较大的影响，适当延长检定时间将得到更接近真值的测量结果。另外检定气体流量计之前，应使该流量计在其70%~100%
*大流量下至少运行5
分钟。
3.
实验室环境的影响
流量计的仪表性能对环境的依赖性很强，特别是温度的变化将直接影响测量结果。JJG198-1994
中13.3.1
要求对于准确度不低于1.5
级的流量计。在每个流量点的每一次检定过程中，检定用气体温度变化应不大于0.5
℃；对准确度低于1.5
级的流量计，在每个流量点的每一次检定过程中，检定用气体温度变化应不大于2
℃。通常在装置中有两处测温要带入计算，一处是被检表，一处是喷嘴。负压法的装置在运行中将室内空气抽入管路，这就使实验室空气流动加速，但温度要保持规定范围的变化，就要求实验室的空间够大，使新进入的空气有足够的时间达到温度的平衡稳定。特别是在冬季室内供暖的西北地区，要保证整个检定过程温度变化很小有一定的难度。我们的做法是在冬季检定过程中将实验室大门打开，使室内与整个实验楼楼道相通，用整个楼内的空间来平衡空气流动带来的温度变化。实测温度都能满足要求。
音速喷嘴法检定气体流量计基本实现过程自动化，系统软件中的计算方法只要严格按照现行规程执行就能保证数据处理过程的准确性。另外在检定不同型式的气体流量计时，要注意明确标明不能用负压法检定的表不能在负压的装置上检定。在气表的检定过程中还有很多我们已知的和未知的影响因素，都将对检定结果产生或多或少的影响，还需要我们去不断地总结并设法改进。
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