淺談渦街流量計(jì)安裝及使用不當(dāng)對(duì)其測(cè)量結(jié)果的影響

　　摘要： 選取一臺(tái)用于蒸汽流量貿(mào)易結(jié)算用渦街流量計(jì)，利用常用的標(biāo)準(zhǔn)表法氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置作為計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)標(biāo)定，研究在多種儀表和管路對(duì)中同軸質(zhì)量情況下，對(duì)儀表k 系數(shù)、重復(fù)性、儀表線性度等關(guān)鍵參數(shù)檢定結(jié)果的影響，以引起渦街流量計(jì)使用者對(duì)儀表安裝質(zhì)量的重視。

　　【引言】

　　氣體渦街流量計(jì)是工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)中常見的計(jì)量器具，主要用于工業(yè)管道介質(zhì)流體的流量測(cè)量。其具有壓力損失小，量程范圍大，精度高，儀表參數(shù)能長期穩(wěn)定等特點(diǎn)。渦街流量計(jì)在使用時(shí)，必須知道其儀表k 系數(shù)，而k 系數(shù)是流量計(jì)在流量標(biāo)準(zhǔn)裝置上經(jīng)過測(cè)量得到的。我們經(jīng)常遇到這樣的問題，同一臺(tái)流量計(jì)在不同檢定機(jī)構(gòu)處、甚至在同一機(jī)構(gòu)由不同人員進(jìn)行測(cè)量，得到的k 系數(shù)差異較大，使用戶產(chǎn)生較大疑問。針對(duì)這一現(xiàn)象，利用本所現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)表法氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置，僅就渦街流量計(jì)在安裝過程中非常容易產(chǎn)生的管表對(duì)中差異情況造成的同軸度偏差，分析其對(duì)k 系數(shù)檢定結(jié)果的影響。

　　1 標(biāo)準(zhǔn)裝置和被測(cè)流量計(jì)

　　1.1 標(biāo)準(zhǔn)裝置標(biāo)準(zhǔn)表法氣流量流量標(biāo)準(zhǔn)裝置，可檢定口徑為DN50~DN150、流量范圍（8~4200）m3/h 的渦街、渦輪、羅茨、腰輪等各類氣體流量計(jì)，準(zhǔn)確度等級(jí)為0.25級(jí)，有限期至2013 年1 月。

　　1.2 被測(cè)流量計(jì)是三暢儀表生產(chǎn)的SCLUGB型DN80 口徑的渦街流量計(jì)，編號(hào)1204251，準(zhǔn)確度等級(jí)為1.5 級(jí)，脈沖輸出。用于蒸汽流量計(jì)量的貿(mào)易結(jié)算，屬強(qiáng)制檢定計(jì)量器具。

　　2 測(cè)量數(shù)據(jù)

　　2.1 出廠檢定數(shù)據(jù)該儀表送至我所檢定時(shí)附有出廠檢定數(shù)據(jù)，廠家已按照J(rèn)JG1029-2007《渦街流量計(jì)檢定規(guī)程》（以下簡稱《規(guī)程》） 的要求，選取qmin、qt (即0.2qmax)、0.4qmax、qmax 四個(gè)流量點(diǎn)使用標(biāo)準(zhǔn)表法氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置進(jìn)行了出廠檢定，數(shù)據(jù)見表1。

　　2.2 本所實(shí)驗(yàn)室檢定情況

　　2.2.1 使用舊管路在本所實(shí)驗(yàn)室首次進(jìn)行檢定時(shí)，使用的是一組舊管路，檢定數(shù)據(jù)見表2。

　　大家可以發(fā)現(xiàn)，本次檢定結(jié)果與出廠平均k系數(shù)相比，相對(duì)誤差竟然達(dá)到了+6.39%，但是儀表線性度和重復(fù)性僅為0.325%和0.236%，符合《規(guī)程》規(guī)定的1.5 級(jí)要求，根據(jù)渦街流量計(jì)的測(cè)量原理，系數(shù)的變化會(huì)對(duì)儀表的計(jì)量準(zhǔn)確程度產(chǎn)生極大地影響，必須從中找出原因。略一分析，儀表口徑為DN80，而在本次檢定使用的管路實(shí)際口徑為77mm，管表交界處情況如圖1。

　　我們可以發(fā)現(xiàn)，流量計(jì)的傳感器通路外圓幾乎被完全遮蓋，并且管表通路同軸情況也不甚理想，這些都導(dǎo)致了管路截面積的減小，有可能是k 系數(shù)增大的原因。我們將儀表與原廠法蘭連接后，仍將DN77 管路安裝于本所標(biāo)準(zhǔn)裝置上再做試驗(yàn)，這樣基本可以保證儀表與管路的同軸度水平符合要求，檢定數(shù)據(jù)見表3。

　　儀表線性度和重復(fù)性仍然符合《規(guī)程》規(guī)定的1.5 級(jí)要求，而儀表平均系數(shù)與出廠檢定時(shí)相比相對(duì)誤差仍有+5.61%，與前次相比有一定的改善，但3mm 的管徑偏差顯然不是僅僅改進(jìn)了管表對(duì)中同軸度就能消除的。

　　2.2.2 使用新管路我們重新定制了一組新管路重新進(jìn)行試驗(yàn)，該組管路的實(shí)際口徑為80mm，與儀表基本一致，檢定結(jié)果見表4。

　　本次檢定數(shù)據(jù)與前兩次相比有明顯好轉(zhuǎn)，但與出廠檢定平均系數(shù)相比仍有較大差距，相對(duì)誤差達(dá)到+1.94%，仍會(huì)對(duì)貿(mào)易結(jié)算產(chǎn)生較大的差錯(cuò)。我們繼續(xù)查找原因，發(fā)現(xiàn)雖然管路與儀表口徑基本一致，但是管表結(jié)合處并未能完全對(duì)中貼合，同軸度不夠理想，實(shí)際情況可見圖2，儀表傳感器通路外圓有被管道壁遮蓋情況，這一遮蓋等于人為減小了管路的橫截面積，極有可能是造成儀表平均系數(shù)偏大的主要原因。我們重新進(jìn)行對(duì)中校正工作，將管表對(duì)中做到如圖3 所示，與圖2 相比較，渦街流量計(jì)傳感器通路外圓完全露出，整個(gè)通路沒有被管道壁遮蓋情況，再次進(jìn)行試驗(yàn)，數(shù)據(jù)如表5。

　　此次檢定數(shù)據(jù)中的平均k 系數(shù)為2373.24/m3，與出廠檢定相比相對(duì)誤差僅為+0.65%，供需雙方均對(duì)此表示較為滿意。

　　3 結(jié)束語

　　通過以上4 次試驗(yàn)數(shù)據(jù)與儀表出廠的比較，今后我們?cè)谑褂脴?biāo)準(zhǔn)表法氣流量標(biāo)準(zhǔn)裝置對(duì)氣體渦街流量計(jì)進(jìn)行檢定時(shí)，除了要保證儀表安裝到位，與管道連接處貼合無泄漏外，還要考慮到儀表傳感器通路與管路的同軸度，盡可能地做到如圖3 示意的同軸度。