本文對LZB-4型轉子流量計(國產)和日本產轉子流量計分別用皂膜流量校準計和煤氣表進行校準為例,介紹轉子流量計校準時應注意的負壓、穩流、氣壓和溫度問題,以及操作時的注意事項。
一、轉子流量計校準時要注意的問題
轉子流量計在校準時是串聯在氣路中的,其與標準流量計(如煤氣表、皂膜流量校準計等)和抽氣泵(或稱空氣取樣泵)串聯的方式不同會產生不同的校準結果。正確校準轉子流量計應注意以下問題。
1.負壓問題
在校準和使用轉子流量計時,若轉子流量計的入口端有抽氣負壓,例如在轉子流量計前有采樣裝置,使得轉子流量計入口端形成了低于標準大氣壓的入口氣壓,流量指示將會偏高,校準出的轉子流量計的指示值是不可信的。正確的方法是,在轉子流量計的氣流入口端不應有任何造成負壓的裝置。
2.穩流問題
校準和使用轉子流量計時,氣路中的動力源一般為抽氣泵。目前,我國抽氣泵主要有隔膜泵和刮片泵兩類。隔膜泵(或稱膜片泵)有的類似風箱,它是通過驅動裝置(如交直流電機)使泵體內的隔膜做往返振動,從而對泵體進行抽氣。刮片泵(或稱旋轉泵)通過泵體內偏心轉子的高速旋轉,在離心力的作用下,用轉子上的刮片進行抽氣。這兩類泵的抽氣氣流是脈動氣流;對于脈動氣流,原則上不能用轉子流量計測量,否則將會出現嚴重誤差。因此,使用以上兩種泵作為抽氣源,應在氣路中采取穩流措施,如串聯緩沖器、氣流調節閥等穩流措施,使氣流變為穩定的氣流,這樣轉子流量計測量的氣體流量才是準確的。穩流措施在轉子流量計之后采取為好。
3.氣壓和溫度問題
轉子流量計在標定和檢定時,用的氣流為平穩的均勻氣流,并且是在標準狀態下(p0=101.3kPa,T0=293K)進行標定和檢定的。在校準和使用轉子流量計時,一定要注意環境氣壓和溫度,應測量轉子流量計的入口環境氣壓和溫度,以便修正轉子流量計的指示值。其公式為:
式中:Qs———轉子流量計實際流量值;QD———轉子流量計指示值;p、T———轉子流量計入口環境氣壓和溫度,單位:kPa、K。
二、用皂膜流量校準計校準轉子流量計
圖1是用皂膜流量校準計校準轉子流量計的示意圖。LZB-4型轉子流量計是經過改裝的,即將針形調節閥移到流量計的出口端。皂膜流量校準計為WA-30型,測量誤差<±1.0%。過濾器內是玻璃纖維濾膜,串聯在流量計之后起到穩流作用。轉子流量計的這種連接可保持入口端氣壓與環境大氣壓力一樣。校準時應記錄環境大氣壓力和溫度。
按圖1連接好校準系統,打開抽氣泵直流電源,調節直流電源使轉子流量計指示在需校準的流量刻度上;待氣流穩定后,緩慢推動皂膜流量校準計上的注射器在管內產生一個皂膜,氣流推動皂膜上升,用秒表記錄皂膜通過所需體積上下刻度線間的時間;將皂膜通過的體積除以時間,即可得被校準轉子流量計在該刻度的皂膜流量。同時記錄環境氣壓和室溫,重復4次取其平均值。表1和表2分別為LZB-4型轉子流量計和日本產轉子流量計的校準結果。
從表1、表2可以看出,LZB-4型轉子流量計在5.5L/min處誤差較大,其余在允許的誤差范圍內,基本可保持原有的2.5級準確度。日本產轉子流量計誤差較大,需清洗重新校準或降級使用。
使用皂膜流量校準計校準轉子流量計應注意以下三點:
1.皂膜流量校準計在使用前,應用皂膜液潤濕管壁,使皂膜能平穩沿管壁上升;
2.轉子流量計可以從高流量到低流量校準,也可以從低流量到高流量校準;
3.校準時應時刻注意氣流的穩定情況,即觀察轉子流量計的浮子的穩定情況。
三、用煤氣表校準轉子流量計
圖2是用煤氣表校準轉子流量計的示意圖。煤氣表為J1.6燃氣計量表(產品編號:04014270,精度等級:B級,最大工作壓力:25kPa,最小流量:0.016m3/h,最大流量:2.5m3/h,檢定合格證:HJ1007367),其他與圖1基本相同。操作也基本相同,不同的是秒表記錄煤氣表校準轉子流量計所需體積的時間。校準結果見表3、表4。從校準結果看,其與皂膜校準計校準結果基本一致。
在用煤氣表校準轉子流量計時應注意兩個問題:
1.校準體積應大些,使記錄時間足夠長,這樣可減少秒表計時的累計誤差。由于校準的轉子流量計是小流量的,只能讀取煤氣表最低的兩位數,而煤氣表最低的一位數的走數是不均勻的,會給計時帶來較大誤差。
2.煤氣表讀數要避免進位。因為煤氣表計數器是機械裝置,計數進位時由低位計數齒輪帶動高位計數齒輪,通過觀察可發現,進位時比沒進位時多2s。
三、結束語
用皂膜校準計和煤氣表校準轉子流量計都能達到校準的目的,而用煤氣表則比較方便。校準轉子流量計前要注意外觀檢查和密封性測試,并用高于轉子流量計精度等級的計量校準設備進行校準。在轉子流量計校準中,使用緩沖瓶、調節閥進行穩流均未達到穩定氣流的目的,而使用過濾器實現了較好的穩流,這種方法既簡單又方便。使用轉子流量計時應記錄環境大氣壓力和溫度,并用式(1)修正轉子流量計的指示值,這樣測出的氣體流量才是真實的,然而這點往往被人們忽視。
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