1.試驗方法
氣體渦輪流量計理想數學模型與實際數學模型存在明顯差別,實際數學模型較為複雜。其中,葉輪是氣體渦輪流量計的關鍵部件,葉輪和殼體同軸,由軸承支撐,葉輪通過把流體的動能轉化為機械能。葉輪的結構參數對流量計性能有直接的影響。其參數包括葉片的數量,傾角和重疊度,葉片頂部和根部的流體截麵積,葉片的外壁和頂端的間隙大小等。
葉輪前後導流體對氣體渦輪流量計反向測量也有很大影響,直接影響各流量點剖麵速度分布,從而影響流量計的測量準確度。由於渦輪流量計前後結構的非對稱性,其反向數學模型更為複雜。
本課題采用標準表法實驗平台進行研究。利用重慶前衛表業有限公司測試平台開展實驗,該實驗平
台按照國家計量檢定係統表量值傳遞要求建立了計量標準,並通過了權威部門重慶市市場監管局的計
量標準考核,實驗數據具有溯源性。
2.試驗條件及裝置介紹
實驗平台為標準表法氣體流量標準裝置,準確度等級0.3級。檢測裝置是基於最高質量標準進行研發和製造的,具有高效性、可靠性和非常小的測量不確定度。為保持其優越的性能,安裝在18℃~25℃可控溫度的實驗室內,每小時溫度波動在0.5℃以內,相對濕度RH低於70%。
實驗平台測量範圍DN(32~300)mm,(0.5~4225)m3/h,擴展不確定度U=0.24%(K=2)。
3.誤差測試
本課題隨機抽取了6台不同流量計廠商的同規格型號的氣體渦輪流量計。每台流量計先通過正向實驗進行校準,校準結果與該氣體流量計的最大允差進行比較,如出現超差,則調校流量計使其符合相應準確度等級,然後再進行反向實驗。正反向實驗流量點:qmin、0.25qmax、0.5qmax、0.75qmax、qmax,每
個流量點實驗三次,以三次測量的平均值作為該流量點的測量結果。
隨機抽取的6台G1000DN150氣體渦輪流量計,準確度為1.0級,正向誤差測試實驗,其誤差如表1所示。
由此可以看出,流量計各流量點正向示值誤差符合1.0級。通過將氣體渦輪流量計反向裝夾,模擬實際安裝情況,進行誤差測試,多次測量取其平均值,測試數據如表2所示。
由以上實驗結果可以看出,反向測量時量值偏小,即偏慢,反向測量示值誤差較大,流量越大,偏
慢程度越大。
綜合分析:本實驗采用標準表法氣量流量標準裝置,準確度等級0.3級,研究對象為1.0級或1.5級氣體渦輪流量計,符合國家有關量值傳遞要求,實驗結果具有溯源性。
從實驗數據來看,本課題抽取的6台氣體渦輪流量計,氣體渦輪流量計反向測量結果不可靠。
抽取的氣體渦輪流量計反向測量結果明顯偏慢,且隨著流量的增加,偏慢的程度更大,在qmax流量點,偏慢達6%以上。