水泥計量表對于測量流體介質(zhì)溫度影響分析說明

水泥計量表除可測量一般導(dǎo)電液體的流量外，還可測量液固兩相流，高粘度液流及鹽類、強酸、強堿液體的體積流量。儀表結(jié)構(gòu)簡單、可靠，無可動部件，工作壽命長。無截流阻流部件，不存在壓力損失和流體堵塞現(xiàn)象。測量精度不受被測介質(zhì)的種類及其溫度、粘度、密度、壓力等物理量參數(shù)的影響。采用聚四氟乙烯或橡膠材質(zhì)襯里和Hc、Hb、316L、Ti等電*材料的不同組合可適應(yīng)不同介質(zhì)的需要。
水泥計量表由于測量精度高，壓損小等優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于**法定計量機構(gòu)和相關(guān)計量器具生產(chǎn)企業(yè)中。根據(jù)水泥計量表的測量原理，通常認為水泥計量表所測流量不受溫度、流速等諸多因素的影響，但相關(guān)研究文獻卻幾乎沒有。而在實驗過程中發(fā)現(xiàn)，溫度等因素對高精度水泥計量表測量還是有著一定的影響，因此，有必要對高精度水泥計量表的溫度等影響因素進行實驗研究分析。
山東省計量院的DN50-DN400熱水流量標準裝置，口徑與測量不確定度國際**。質(zhì)量法流量測量范圍為(( 0. 1-1200) m3 /h，低溫制冷裝置*低可達5℃，高溫加熱裝置*高可達85℃，滿足水泥計量表實驗流量點及溫度點的測量要求。該標準裝置為研究高精度水泥計量表流量在不同溫度點下的特性提供了良好的實驗平臺。
1、實驗設(shè)計
以山東省計量院DN50一D N400熱水流量標準裝置為實驗平臺，水泥計量表共3塊，分別為橫河DN40水泥計量表，科隆DN80水泥計量表，西門子DN100水泥計量表，精度均為0. 2級。3塊水泥計量表經(jīng)過多次校準比對，性能穩(wěn)定。對水泥計量表在10, 20, 50, 80 ℃ 4個溫度點下進行儀表系數(shù)及重復(fù)性測量，根據(jù)JJG 643-2003標準表法流量標準裝置》的要求選取流量點3。
2、實驗研究
實驗利用熱水流量標準裝置質(zhì)量法標定水泥計量表的儀表系數(shù)和重復(fù)性，主要測試其在不同溫度及不同流速下的儀表系數(shù)及重復(fù)性的變化規(guī)律。單塊標準表在同一溫度點下，每個流量點進行l(wèi)0次儀表系數(shù)測量，計算該流量點下的平均儀表系數(shù)及重復(fù)性，將所有流量點測量完成后，得到該水泥計量表在此溫度點下的儀表系數(shù)及重復(fù)性的實驗數(shù)據(jù)4。依次變換水泥計量表及溫度點進行測量，得到不同水泥計量表在不同溫度下的儀表系數(shù)5及重復(fù)性數(shù)據(jù)。
2. 1儀表系數(shù)分析
將實驗測得的水泥計量表在不同溫度及流速下的儀表系數(shù)數(shù)據(jù)整理，特性曲線如圖1所示，3組曲線分別對應(yīng)DN40,  DN80,  DN100的3塊水泥計量表的儀表系數(shù)曲線。

由圖1可得:( 1)隨著介質(zhì)溫度的升高，水泥計量表的儀表系數(shù)均呈逐漸降低的趨勢。其中20℃和50℃的儀表系數(shù)基本相同，10℃和80 0C的儀表系數(shù)與20℃時偏離較大。(2)溫度對水泥計量表的儀表系數(shù)在高溫以及低溫處影響明顯，以D N40水泥計量表為例，儀表系數(shù)本次實驗高低溫處*大變化量約為0. 7% o ( 3)在水泥計量表相應(yīng)的流量范圍內(nèi)，在同一溫度下，隨著介質(zhì)流速的變化，水泥計量表的儀表系數(shù)在個別點出現(xiàn)略微浮動，但整體變化不超過1 0. 2 %。
2. 2重復(fù)性分析
將實驗測得的水泥計量表在不同溫度及流速下的重復(fù)性數(shù)據(jù)整理，特性曲線如圖2所示，3組曲線分別對應(yīng)DN40,  DN80,  DN100的3塊水泥計量表的重復(fù)性曲線。

由圖2可得，隨著介質(zhì)溫度及流速的變化，水泥計量表的重復(fù)性有一定的波動，但都在0. 07%以下，符合JJG 1033-2007《水泥計量表》的重復(fù)性要求a，說明水泥計量表的重復(fù)性受溫度及流速影響較小，同時表明該熱水流量標準裝置在不同溫度點下的測量性能穩(wěn)定。
3、結(jié)束語
通過測試結(jié)果分析得出:(1)隨著介質(zhì)溫度的升高，水泥計量表的儀表系數(shù)均呈逐漸降低的趨勢。(2)溫度對水泥計量表的儀表系數(shù)在高溫以及低溫處影響明顯，DN40水泥計量表的儀表系數(shù)本次實驗高低溫處*大變化量約為0.7%0  (3)在水泥計量表對應(yīng)的流速范圍內(nèi)，儀表系數(shù)受介質(zhì)流速變化的影響不超過10.2% o  (4)水泥計量表的重復(fù)性均在0. 07%以下，符合重復(fù)性要求，說明水泥計量表的重復(fù)性受溫度及流速影響較小，同時表明該熱水流量標準裝置在不同溫度點下的測量性能穩(wěn)定。
通過實驗分析，對水泥計量表在不同溫度、流速下的實驗特性有了深人的了解，為標準表在實際工況下的特性提供了詳實的實驗數(shù)據(jù)的支持。這對流量計量器具的標定以及相關(guān)的標準表實驗工作都有著積*的作用。