[摘要]文章依據(jù)在實(shí)際工作中的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，克服在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)對(duì)高壓浮子流量計(jì)檢測(cè)的局限性，采用在線實(shí)流檢測(cè)方法，對(duì)此方法進(jìn)行分析和研究，并以期對(duì)節(jié)能降耗工作有所裨益。
浮子流量計(jì)作為直觀流動(dòng)指示或測(cè)量精度要求不高的現(xiàn)場(chǎng)指示儀表，被廣泛地用在電力、石化、化工、冶金等工業(yè)流程中。浮子流量計(jì)的工作原理是:浮子流量計(jì)的流量檢測(cè)元件是由一根自下向上擴(kuò)大的垂直錐形管和-一個(gè)沿著錐管軸上下移動(dòng)的浮子組所組成。被測(cè)流體從下向上經(jīng)過錐管和浮子形成的環(huán)隙時(shí)，浮子上下端產(chǎn)生差壓形成浮子上升的力，當(dāng)浮子:所受上升力大于浸在流體中浮子重量時(shí)，浮子便上升，環(huán)隙面積隨之增大，環(huán)隙處流體流速立即下降,浮子上下端差壓降低，作用于浮子的上升力亦隨著減少，直到上升力等于浸在流體中浮子重量時(shí)，浮子便穩(wěn)定在某一高度。浮子在錐管中高度和通過的流量有對(duì)應(yīng)關(guān)系。高壓浮子流量計(jì)的工作介質(zhì)-般為各種壓縮氣體。其它流量計(jì)如渦輪流量計(jì)，在高壓下使用和檢測(cè)與在常壓下使用和檢測(cè)性能有所變化，而浮子流量計(jì)由于其特殊的工作原理，常壓下無法得到高壓差，高壓浮子流量計(jì)不工作。
1實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)高壓浮子流量計(jì)的局限性
(1)鐘罩式氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置是實(shí)驗(yàn)室中檢測(cè)氣體流量計(jì)的主要標(biāo)準(zhǔn)裝置，100L、200L鐘單余壓通常為1000~1600Pa,500L鐘罩余壓通常為2500Pa,而用于焊接氣體計(jì)量的高壓浮子流量計(jì)工作壓力通常為0.35~0.5MPa,此類氣體流量計(jì)在實(shí)驗(yàn)室中用鐘罩式氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置檢測(cè)無法得到高壓差，浮子流量計(jì)不能工作，無法進(jìn)行正常檢測(cè)。
(2)在實(shí)驗(yàn)室中如果用氣泵做氣源，用標(biāo)準(zhǔn)表法對(duì)高壓浮子流量計(jì)進(jìn)行檢測(cè)，經(jīng)試驗(yàn)得知，氣源壓力不能保證恒定，無法進(jìn)行正常檢測(cè)。
(3)實(shí)驗(yàn)室中氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置的工作介質(zhì)通常是空氣，高壓浮子流量計(jì)的工作介質(zhì)常為Ar、CO2等等，由于工作介質(zhì)和檢測(cè)介質(zhì)的不同，即使能夠檢測(cè)也存在刻度間換算問題。
2在線實(shí)流檢測(cè)
選用標(biāo)準(zhǔn)氣表，對(duì)高壓浮子流量計(jì)進(jìn)行在線實(shí)流檢測(cè)。當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)氣表和被檢測(cè)流量計(jì)的流量達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，讀取標(biāo)準(zhǔn)氣表和被檢測(cè)流量計(jì)的指示流量，記錄標(biāo)準(zhǔn)氣表和被檢測(cè)流量計(jì)進(jìn)口處的壓力、溫度,計(jì)算被檢測(cè)流量計(jì)的實(shí)際流量。工作介質(zhì)經(jīng)過在線高壓被檢浮子流量計(jì)后,氣體壓力大幅度降低，進(jìn)人標(biāo)準(zhǔn)氣表的氣體壓力已是常壓，所以被檢高壓浮子流量計(jì)和標(biāo)準(zhǔn)氣表都可正常工作。
2.1數(shù)學(xué)模型
氣體流量計(jì)標(biāo)準(zhǔn)表檢定法，用氣體標(biāo)準(zhǔn)流量計(jì)作標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)算方法:
式中:qN為被檢流量計(jì)刻度狀態(tài)下的實(shí)際流量，Lmin;qv為標(biāo)準(zhǔn)表指示流量，L/min;TN，Ts，Tm分別為刻度狀態(tài)下、標(biāo)準(zhǔn)器內(nèi)和被檢流量計(jì)前的氣體熱力學(xué)溫度，K;PN,Ps,Pm分別為刻度狀態(tài)下、標(biāo)準(zhǔn)器內(nèi)和被檢流量計(jì)前的氣體絕對(duì)壓力,Ps=pa+pe,Pm=pa+pm;Pa為當(dāng)?shù)卮髿鈮�，Pa;Ps為標(biāo)準(zhǔn)器內(nèi)表壓力，Pa;pem為流量計(jì)前表壓力，Pa。
表1數(shù)據(jù)為2011年3月10日在線實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，室溫10℃，大氣壓約為101325Pa,檢測(cè)介質(zhì)為Ar。由于是在線實(shí)流，可以使高壓浮子流量計(jì)在工作狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)，其檢測(cè)介質(zhì)與工作介質(zhì)相同，檢測(cè)狀況與工作狀況相同。
3在線實(shí)流檢測(cè)結(jié)果不確定度分析
(1)流量計(jì)的測(cè)量重復(fù)性
在浮子流量計(jì)最大流量點(diǎn)檢測(cè)6次，計(jì)算檢測(cè)值的標(biāo)準(zhǔn)差，為其重復(fù)性。設(shè)Ts，Tm均為283.15K,被檢表刻度狀態(tài)為0.4MPa,流量計(jì)滿量程流量為25L/min。
ur(q)=0.15%
靈敏系數(shù)為:
cr(q)=1
(2)標(biāo)準(zhǔn)氣表的不確定度
在標(biāo)準(zhǔn)氣表為25L/min流量點(diǎn)進(jìn)行檢測(cè)。因標(biāo)準(zhǔn)氣表為0.2級(jí)，則U(qs)=0.2%，取k=2。
靈敏系數(shù)為:cr(qs)=-1
(3)大氣壓的測(cè)量不確定度
pa為大氣壓，用空盒氣壓表測(cè)得，其最大允許誤差為50Pa，則不確定度Ur,(pa)=50/101325=0.05%按矩形分布考慮。
靈敏系數(shù)為:
3面對(duì)現(xiàn)實(shí)必須勇于創(chuàng)新
3.1流速分布的影響
本文分析了流量?jī)x表在現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用時(shí)受制于工藝條件。不可能處于實(shí)驗(yàn)室那樣的理想條件，所帶來的誤差，其中有些影響因素(如流體的物性、性狀)是可以通過修正減弱或消除，而有些則不可能，如面對(duì)萬千種阻力件.及其結(jié)合所帶來的復(fù)雜流場(chǎng),它們難以通過實(shí)驗(yàn)室模擬重現(xiàn)，無法修正，而它們卻又是影響流量?jī)x表(特別是曾占流量?jī)x表市場(chǎng)中大部分的經(jīng)典式節(jié)流裝置)提高精度最大的障礙。
3.2流動(dòng)調(diào)整器的作用
為了改善流動(dòng)狀態(tài)，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISOTC30,一直推薦采用流動(dòng)調(diào)整器，類型多達(dá)幾十種，但并未見成效。問題不僅是增加成本及安裝維護(hù)量,而它本身就有一定的長(zhǎng)度(有的可達(dá)2D),而在安裝上它還要求距阻力件及流量?jī)x表各約4~5D,總計(jì)約10D,對(duì)于中小口徑來說可能不成問題，而在工程規(guī)模日益增大的趨勢(shì)下，現(xiàn)場(chǎng)就無能為力:難以提供。因此，采用流動(dòng)調(diào)整器并非上策。一而再地提出也談不上有什么深遠(yuǎn)意義。
3.3勇于創(chuàng)新另辟新徑
在流量?jī)x表家族中，經(jīng)典式節(jié)流裝置使用時(shí)間最長(zhǎng)，裝機(jī)量曾幾乎占60%以上，且積累了大量的試驗(yàn)數(shù)....雖然優(yōu)點(diǎn)多多，但無法面對(duì)直管段不足，精度下降的矛盾。只能是無可奈何花落去了，這是不以人的意志為轉(zhuǎn)移的
形勢(shì)的要求，近十年來國(guó)內(nèi)外，涌現(xiàn)出不少新型的節(jié)流裝置(內(nèi)錐、整流、平衡、槽道、梭式)。它們的共同特點(diǎn)就是上游直管段長(zhǎng)度只要求2-5D。即可保持±(0.5%~1%)的精度。當(dāng)然它還稚嫩，這是-個(gè)新生事物都會(huì)遇到的問題，因?yàn)榭装宓陌l(fā)展初期也是這樣。需要強(qiáng)調(diào)的是，對(duì)新型的節(jié)流裝置技術(shù)性能的評(píng)估，應(yīng)以科學(xué)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)為準(zhǔn)，而不僅靠包裝和炒作。
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