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影響氣體渦輪流量計標定精度的因素及提高辦法

發布時間:2021-03-10 ??點擊次數:
由于生產的發展,煤碳、燃油的使用增加過快,造成環境污染越來越嚴重,為此大力發展天然氣、煤氣、沼氣等清潔燃料的使用成為解決環境問題的一個重要手段,并且已取得了很大成效。燃氣事業的發展使燃氣貿易計量的準確性更加重要。因此,尋求高精度的計量儀表已成為燃氣貿易中的一個不可忽視的重要問題,而標定方法和標定系統的選擇是直接關系到流量計實際計量精度的關鍵。氣體渦輪流量計是速度式的流量測量儀表,具有量程寬、重復性好等優點。在國內外燃氣、石油化工等行業得到了廣泛的使用。盡管渦輪表本身計量準確、精度高,但若出廠時對其標定不夠準確,則直接影響其計量精度。在國外每臺氣體渦輪流量計投入使用前都必須進行嚴格的標定,所用的標準裝置主要為“標準氣體渦輪流量計”“音速噴嘴”鐘罩式標準計量器“標準滾筒氣體流量計”“標準旋轉葉片氣體流量計”等,其中前3種為常用的標準裝置。為了確保其作為貿易結算依據及其公證性、準確性,提高氣體渦輪流量計標定精度必不可少。
一、影響標定精度的因素
1、標準裝置的影響
標準氣體渦輪流量計具有標定精度高、標定速度快、成本低等優點,但隨著時間的推移,由于其內部軸承及其他運動部件的磨損會造成標準渦輪表本身性能的改變,從而降低標定精度。因此標準渦輪表本身需要定期進行標定。且標準渦輪表口徑越小,通過氣體的流量越小,其精度受內部運動部件磨損的影響趨勢也越大。因此,當需標定的渦輪表口徑較小時(小于100mm),就不宜選用渦輪表作為標準裝置。
鐘罩式標準計量器標定流量計的流量范圍受鐘罩容積大小的制約。當鐘罩體積較小時,測量過程中與待測表相比較的體積數就較小。則隨機誤差會增大,影響渦輪表大流量測試點的標定精度。
另外,影響音速噴嘴、鐘罩式標準裝的標定精度的因素還有容器內氣體溫度在短時間內不均勻,氣體的含水量過大。環境的溫度、濕度和壓力變化等。
了解不同標準裝置的特點,就可在實際標定中選擇合適的標準裝置。在條件允許的情況下盡可能地選用高精度的標準裝置,因為標準裝置本身的精度和操作程序直接影響待測渦輪表的標定精度。
2、速度分布畸變對標定精度的影響
渦輪表是速度式的流量測量儀表,其儀表特性直接受氣體流動狀態的影響。對其進口處的速度分布尤為敏感。進口流速的突變和流體的旋轉可使測量誤差達到不能允許的程度。在標定中,渦輪流量計之前一般有若十倍管道直徑的直管段,但往往由于直管段長度不夠,進口處流體的旋轉采能徹底消除、或由于安裝流量計時密封墊片突出而改變了流體和渦輪葉片之間的角度,這些影響往往使儀表常數變化2%或更多。
3、輔助測量裝置對標定精度的影響
數據的正確采集依賴于溫度、壓力傳感器、定時器、脈沖計數器的選取及安裝位置的確定。如果傳感器精度不夠,則不能保證測量值的精度。如果傳感器安裝位置不合適,則不能正確測量通過標準裝置及待測渦輪表的氣體的實際溫度、壓力值。且可能會影響氣體的流動狀態,導致渦輪表進口處的速度分布不均,從而影響標定的精度。
二、提高標定精度的方法
1、合理選擇標準裝置
由于標準渦輪表本身的特點,它本身需要每年進行檢定,當需標定的渦輪表口徑較小時(小于100mm),就不宜選用渦輪表作為標準表。
鑒于流量越小,雷諾數越小,則忽略氣體粘性造成的誤差越太,所以音速噴嘴標準裝置只適合標定大流量、大口徑的渦輪表。保證喉徑的加工精度,選擇高精度的時間測量裝置都是十分必要的。為使容器氣體溫度盡快均勻穩定,還應在容器內加裝攪拌機。
一般用鐘罩來標定小口徑、小流量渦輪表,且選擇鐘罩時其容積一定要足夠大,以保證大流量點標定的精度。為了保證水質的清潔,鐘罩內的水應每天更換。當鐘罩鼓起后,為了使鐘罩內氣體溫度均勻,鐘罩充滿氣后,應等待5分鐘之后才能開始試驗。另外,鐘罩與音速噴嘴作為標準裝置還需利用空調、干燥器等設旋保證標定所需的標準環境。
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