气体流量计的干式检定

气体流量计的干式检定

纲要：半晌，大多半欧洲国度用于财务核算和营业输送计量的气体涡轮流量计和新型的气体超声流量计通常是在测试装置上对照计量尺度或尺度流量计进行检定。由于在尺度装置上进行检定存在实际操作上的缺陷，检定成本高且惟独小批几个尺度装置没关系利用，因此流量计检定的另一种方法具有定然优势。对孔板流量计，干式检定的践诺早已很好地决断，即孔板流量计的检定可基于对孔板几何尺寸和装配条件的检验以及对二次表(显示)仪表功效的检验。固然气体涡轮流量计的实流检定一经必要的，但气体超声流量计却没关系像孔板那样选取干式检定。本文介绍了有关变量相对于流量计精度的麻木度阐发，它没关系行径选取气体超声流量计干式检定方法的基础。文中还介绍了进一步的测试后果，表了然气体超声流量计干式检定方法的可行性。
一、抽象
　　气体超声流量计，非凡是多声道的气体超声流量计，在天然气营业输送计量中已愈来愈多地为人门所容忍。对于这些应用途所，对流量仪表的校准或检定通常是一种法制仰求，或是凭据买卖双方之间合同而提出的一种仰求。在妄想情形下，这种检定或校准是将流量计与一个计量尺度或参考尺度进行比对，所选取的尺度对国度或国际尺度溯源性是必要的先决条件。
　　遗憾的是，那种能对大流量气体进行把握并且可利用尺度流量计进行切确测量的装置实在是太少了，其运行费用也很费钱。为了进行校准或检定，必须将流量计从管道上拆下来，然后再送往尺度装置，这对于操作者来说是一件很烦杂的事。在检定费用干部已经很高的情形下，操作者还必须面对重建、运输这些流量计以及临盆装置停车等很多附加付出。非凡是大口径气体流量计的检定测试装置的才能或许对其大流量的测试有所限制，在一年中很短的光阴(比如几个月)内进行。在尺度装置上检定流量计的健全在于流量计所有者能索取简直解说流量计准确度的计量及格证书，并能对流量计进行调处，以调低其相对于检定装置的校准测量误差或偏差。
　　然而，假使推敲巨额的代价及操作上的缺陷，那种不仰求把流量计送往检定装置就能进行校准或检定的心思是极具拉拢力的。对于孔板流量计就已很好地缔造了相似的践诺方法，孔板流量计的检定就是凭据对其几何尺寸和装配条件的检讨及对变送器及显示仪表功效的检讨而进行的。这种方法已索取了世界领域的认罪。

二、气体超声流量计的原理

　　在流体管道中装配有2个能发送和反璧超声脉冲的传感器，其装配方法使得一个传感器发出的超声脉冲能够被另一个传感器反璧，从而形成声道。两个传感器轮流发射和反璧脉冲，超声脉冲相对于气体以声速传播。沿声道顺传布播的超声脉冲的速度因被测气体流速在声道上的投影(与其倾向肖似)而有所增多。而沿声道逆传布播的超声脉冲的速度因被测气体流速在声道上的投影(与之倾向相反)而有所调低。这样就索取了超声脉冲在顺流和逆流倾进取的传播光阴：
式中：　　L--声道长度；
　　　　　C--在被测介质(气体)中的声速；
　　　　　Vm--流动介质(气体)的流速；
　　　　　--被测介质流动倾向的矢量与声道之间的夹角。
　　由式(1)和式(2)没关系推导出计算被测气体流速的表达式：
值得器重的是，被测气体中的声速在表达式中被消掉了，这就意味着被测气体流速的测量与被测气体的性质(如压力、温度温顺体组分等)无关。

三、用单声道流量计测量流量

　　若要测量被测气体的体积流量，需求被测气体的流速与管道横截面积相乘。当气体流速在总计横截面上都肖似(即具有均匀的速度散布)时，用上述方法计算索取流量准确值。然而，由于实际情形并非如此，这就需求引入一个与速度散布外形有关的系数K进行修改。

图2速度散布剖面的修改系数

　　Vm表示由超声流量计测得的被测气体的平均速度。这是沿声程平均的线性加权的气体流速。由此没关系得出计算气体流量的表达式：
式中：A--管道横截面积；
　　　K--速度散布剖面的修改系数。
　　通过检索文献和自行钻研，INSTROMET扶直起了雷诺系数(Re)与速度散布修改系数K之间的干系曲线，如图3所示。
　　该曲线有效于惟独一个通过圆形管道正中声道的声道流量计。由于实际情形不同，速度散布或许会心味出定然的区别，从而导致速度散布修改系数K的不决断度。这一不决断度没关系凭据在大宗测试中所索取的残余误差(如图4所示)进行估量。从该干系曲线中没关系看出，对单声道流量计雷诺修改系数不决断度的实际估量值约为1%左右。

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