摘(zhāi)要：氣(qì)體渦(wō)輪流量(liàng)計(jì) 是一(yī)種(zhǒng)被(bèi)廣泛(fàn)使用的氣體流量計(jì)量器(qì)具,具(jù)備可(kě)以将溫度(dù)和壓(yā)力修正得(dé)到标(biāo)準體積的(de)功能，國(guó)内(nèi)已有文獻(xiàn)闡述壓力(lì)變化對氣體渦(wō)輪流量計的影(yǐng)響。溫度由(yóu)于變化不大其(qí)影響(xiǎng)較小(xiǎo),但在(zài)北方(fāng)地區由于冬季(jì)天氣惡劣(liè),氣溫(wēn)變化較大,一些氣體渦輪流量計出現(xiàn)了計量(liàng)不正确(què)的情況,本文通過實際(jì)檢測和(hé)對(duì)儀表的比(bǐ)對分析來确定(dìng)溫度(dù)對氣(qì)體渦(wō)輪流量計(jì)的影響程度,并分析了(le)可(kě)能導(dǎo)緻計量(liàng)不(bú)正确的原因。
0引言
　　氣(qì)體渦輪流(liú)量計(jì)是--種(zhǒng)流量測量(liàng)儀表,流體流過渦輪(lún)葉片驅動(dòng)其轉(zhuǎn)動，葉片轉(zhuǎn)動的速度與體(tǐ)積流量近似成比例,通過測量(liàng)渦輪葉(yè)片(piàn)的轉速就(jiù)可以(yǐ)推算出流過流體的(de)體積(jī)。氣體渦輪流量(liàng)計有(yǒu)較好的穩(wěn)定性和重(zhòng)複性,因(yīn)此在日(rì)常檢(jiǎn)測過程中(zhōng)很少出現異常(cháng)情況,但北(běi)方地(dì)區有(yǒu)用(yòng)戶反映(yìng)經過(guò)溯源後的儀(yí)表開始(shǐ)使用(yòng)正常,在天氣(qì)變(biàn)冷後渦輪(lún)流量(liàng)計的計量出現了計量(liàng)不正确的情(qíng)況(kuàng)。通常情(qíng)況下(xià)氣體渦輪(lún)流量(liàng)計的工作(zuò)範圍較(jiào)寬(kuān),一般(bān)情況(kuàng)下溫(wēn)度變(biàn)化對計量(liàng)性能的影響較小(xiǎo)，但(dàn)在北方地(dì)區冬(dōng)季的(de)低溫環境(jìng)的确(què)影(yǐng)響(xiǎng)到了氣體(tǐ)渦輪(lún)流量(liàng)計的計量(liàng)性能。
　　從結構(gòu)上(shàng)分析,氣體渦(wō)輪流量(liàng)計由(yóu)緊固件、殼(ké)體、導向件(jiàn)、止推(tuī)片、葉(yè)輪、電磁感(gǎn)應式信号檢出(chū)器、軸承、後導向(xiàng)件、積(jī)算儀(yí)等組(zǔ)成,通過現場對(duì)用戶反映(yìng)的問(wèn)題儀表(biǎo)的檢查(chá),其緊固(gù)件、殼體、導向(xiàng)件等(děng)均無(wú)損壞(huài),軸承(chéng)正常,積算(suàn)儀設(shè)置未(wèi)改變,溫(wēn)度壓力(lì)傳感器(qì)正(zhèng)常,複檢結果(guǒ)并(bìng)未出現較大差(chà)異,但(dàn)在安裝回現場後仍(réng)出現了計(jì)量不正(zhèng)确的情(qíng)況。本(běn)文探讨導緻氣體渦輪流(liú)量計(jì)的計(jì)量不(bú)正确的原因。
1溫(wēn)度對(duì)氣體(tǐ)渦輪(lún)流量計的影響(xiǎng)
　　2015年初(chū),遼河油田(tián)某企業送(sòng)檢了10多台全新的德(dé)國某品牌dn50的氣體渦輪流量計(jì),正确度等級爲(wèi)1.0級,在音速噴嘴(zuǐ)法氣(qì)體(tǐ)流(liú)量标準裝(zhuāng)置上檢測(cè)時出(chū)現絕(jué)大多(duō)數不合(hé)格的問(wèn)題，而(ér)之前(qián)并未(wèi)出現(xiàn)類似情況(kuàng)，該品牌(pái)流(liú)量計(jì)的合(hé)格率很高(gāo),通過對基表的(de)檢測與高頻脈(mò)沖輸出的(de)檢測,二者誤差(chà)一緻(zhì),且均爲(wèi)負誤差(chà),儀表(biǎo)顯示與輸(shū)出均(jun1)正(zhèng)常(cháng)。表(biǎo)1爲誤差最(zuì)大(dà)的一(yī)台氣體(tǐ)禍(huò)輪流(liú)量計高(gāo)頻脈沖(chòng)輸(shū)出(chū)誤差和基(jī)表機械(xiè)顯示部(bù)分的誤差值。
 
　　通過對(duì)标(biāo)準裝置(zhì)的自(zì)檢,并未發(fā)現異(yì)常,裝置工(gōng)作正常。爲了保(bǎo)證檢測的可靠性,将該(gāi)批儀表(biǎo)在2000l鍾(zhōng)罩(zhào)式氣體(tǐ)流量标準裝置(zhì)上進行了複檢(jiǎn)。音速噴嘴(zuǐ)法氣體流量标(biāo)準裝(zhuāng)置與(yǔ)2000l鍾(zhōng)罩式氣體(tǐ)流量标準裝(zhuāng)置的系統(tǒng)誤差(chà)在0.3%以(yǐ)内。通過複(fú)檢發現(xiàn)氣體渦(wō)輪流(liú)量(liàng)計的示(shì)值誤差(chà)在不斷(duàn)變化(huà),重複(fú)性(xìng)較(jiào)差,随(suí)着(zhe)檢測時間的延(yán)長,示值(zhí)誤差(chà)不斷減小(xiǎo)，向正(zhèng)方向發展(zhǎn),考慮到音(yīn)速噴嘴實驗室的環(huán)境溫度爲(wèi)10.5℃,鍾罩實驗室溫度爲(wèi)20.1℃,因(yīn)此(cǐ)進行(háng)恒溫(wēn)後再(zài)進行試驗(yàn)。恒溫後(hòu)再(zài)次對(duì)氣體(tǐ)渦(wō)輪(lún)流量(liàng)計進行(háng)檢(jiǎn)測,表(biǎo)2爲(wèi)該台氣體渦(wō)輪流量(liàng)計(jì)的高頻輸出誤差。
　　通(tōng)過表2可(kě)以發現(xiàn)在恒溫後的檢測結(jié)果誤(wù)差發(fā)生了較大的變(biàn)化,重複性(xìng)也較好,考(kǎo)慮(lǜ)到兩套(tào)裝置的(de)系(xì)統誤差不超過0.3%,但實(shí)際檢(jiǎn)測結果(guǒ)最(zuì)大誤差偏移達(dá)到了2.30%,如此(cǐ)之大的偏(piān)移量并不(bú)是标準裝(zhuāng)置所(suǒ)引起的。将該台(tái)氣體渦輪(lún)流量計馬上(shàng)拿到音(yīn)速噴嘴氣體流(liú)量标準裝置上(shàng)進行(háng)複測(cè)，所用噴嘴未(wèi)改變,檢(jiǎn)測結果見表3。.
 
　　從(cóng)表3可以發(fā)現在沒有對儀表經(jīng)過任何改動的情況下,在(zài)同樣(yàng)的裝(zhuāng)置(zhì)下，儀表(biǎo)的示值誤差合(hé)格,且(qiě)和之前在(zài)裝置上檢(jiǎn)測(cè)的(de)誤差發生了較(jiào)大的偏移(yí)。.通過(guò)分析(xī)實驗中各個影(yǐng)響因(yīn)素,發(fā)現變化較大的(de)隻有溫度，爲了确認(rèn)影響因素(sù)爲溫(wēn)度,将該流(liú)量計(jì)在(zài)音速噴(pēn)嘴實驗室10.5℃的環(huán)境溫度下(xià)恒溫(wēn),恒溫(wēn)後再進行(háng)實驗(yàn),檢(jiǎn)測結果(guǒ)見表4。
 
　　通(tōng)過恒溫(wēn)後的(de)渦輪流量(liàng)計的示值(zhí)誤差(chà)與最(zuì)開始(shǐ)檢測(cè)的誤差(chà)相(xiàng)接近,說明溫度變化(huà)對儀表的誤差(chà)産生(shēng)了較大的(de)影響。通(tōng)過對送(sòng)檢用(yòng)戶的詢問(wèn),由于用戶(hù)是外(wài)地送檢,出發較(jiào)早,且送(sòng)檢(jiǎn)車輛(liàng)空間(jiān)有(yǒu)限，所以(yǐ)在送(sòng)檢前(qián)一天(tiān)晚_上就将(jiāng)部分(fèn)儀表的外(wài)包裝(zhuāng)拆掉，并将(jiāng)表裝車,放置(zhì)在(zài)室外,第二天(tiān)早起送(sòng)檢,雖然在檢測之前進行了短(duǎn)時間恒溫,但表(biǎo)體溫(wēn)度(dù)仍然較(jiào)低。
2實(shí)驗(yàn)分(fèn)析
　　爲此選取此批流(liú)量計中3台較好的氣(qì)體渦輪流(liú)量計進行環境影響性(xìng)試驗,試(shì)驗條件一:在20℃情況下(xià)充分恒溫,用鍾罩式氣體(tǐ)流量(liàng)标準裝置(zhì)檢測(cè);試(shì)驗(yàn)條件(jiàn)二:用(yòng)高低溫試(shì)驗箱恒溫至與(yǔ)音速噴嘴實驗(yàn)室溫(wēn)度(dù)相(xiàng)同的溫度(dù)下,約10.5℃,用音(yīn)速噴(pēn)嘴式氣體流量(liàng)标準裝置(zhì)檢測;試(shì)驗條件(jiàn)三:用高(gāo)低溫試(shì)驗箱恒(héng)溫(wēn)至0℃,控(kòng)制音速噴嘴實(shí)驗室溫度(dù)到0℃或(huò)略低于(yú)0℃,用音速(sù)噴嘴式(shì)氣體流(liú)量标準裝置檢(jiǎn)測。不同(tóng)溫(wēn)度條(tiáo)件下三台氣體(tǐ)渦輪流(liú)量計的(de)示值(zhí)誤(wù)差(chà)曲線(xiàn)如圖(tú)1所(suǒ)示。
 
　　通過(guò)對(duì)三(sān)塊氣體渦(wō)輪流量(liàng)計的(de)實(shí)驗數據可以看(kàn)出,溫度對氣體渦輪(lún)流量計的(de)示值誤差有明(míng)顯的影響,但在(zài)大流量時(shí)的影(yǐng)響有限，流量越(yuè)小影(yǐng)響越大。jjg1037--2008《氣(qì)體渦輪流量計(jì)》中,在對檢定環(huán)境條件(jiàn)的要求(qiú)中描述爲(wèi)5~45℃,檢測(cè)溫度在10.5℃時滿足檢(jiǎn)測要求(qiú)，通過(guò)對音速噴嘴法氣體流量(liàng)标準(zhǔn)裝置檢(jiǎn)測氣體渦輪流量計的(de)曆史記錄查閱(yuè)和相同儀表不同年代的檢測結果分析(xī),發現(xiàn)氣體渦(wō)輪流量(liàng)計受溫(wēn)度(dù)影響(xiǎng)的程度不盡相同,有的(de)影(yǐng)響較(jiào)小，也(yě)有(yǒu)的會發(fā)生一些誤(wù)差偏移。可以看出溫(wēn)度對渦輪(lún)流量計的(de)影響(xiǎng)是有(yǒu)限的,且(qiě)因生産廠家而異。對于這批(pī)氣體(tǐ)渦輪流量計爲何(hé)産(chǎn)生如此大的誤(wù)差,通過(guò)分析和(hé)與該氣體(tǐ)渦輪(lún)流量計的駐中(zhōng)國技術代(dài)表溝(gōu)通,發(fā)現該類氣(qì)體渦輪流(liú)量計(jì)在南(nán)方地區使(shǐ)用中幾(jǐ)乎很少(shǎo)發生此類問題(tí),而且在(zài)多個省級計量(liàng)技術機構檢(jiǎn)測時(shí)也沒(méi)有發(fā)生(shēng)多(duō)台不(bú)合格的問題(tí),但該氣體渦輪流(liú)量計(jì)并未考慮(lǜ)在東(dōng)北地(dì)區極寒狀(zhuàng)态下對儀表的(de)影響。通過分析,氣體(tǐ)渦輪流量(liàng)計需要潤(rùn)滑劑(jì)潤滑(huá)才能(néng)正常(cháng)工作,在北(běi)方寒(hán)冷(lěng)地區(qū)可能會出現渦輪(lún)潤滑油(yóu)低溫性(xìng)能不好，導緻黏(nián)度變化較大,阻(zǔ)力增強,降低低溫下渦輪(lún)軸承的旋(xuán)轉(zhuǎn)速率,從(cóng)而引起小流量誤差受溫度影(yǐng)響較大的(de)情(qíng)況,類似(sì)于汽車發(fā)動機(jī)機(jī)油(yóu)的特性,因此更換低溫潤滑油(yóu)可以(yǐ)從--定(dìng)程度(dù)上解(jiě)決此類問題的(de)發生(shēng)。而很多出問題(tí)的氣體渦(wō)輪流(liú)量計(jì)也大(dà)多由此類因素(sù)導緻。
3結束語.
　　大部分氣體渦輪(lún)流量計都(dōu)配備(bèi)了智能體(tǐ)積修(xiū)正儀,可以将工(gōng)況流量(liàng)修(xiū)正到标況流(liú)量,但實(shí)際極限條件下(xià)的(de)溫(wēn)度仍會對(duì)氣體渦輪流(liú)量計的(de)機械性能(néng)産生一定(dìng)的影(yǐng)響,有(yǒu)時(shí)也是不(bú)能忽(hū)略(luè)的(de)，儀表(biǎo)生産(chǎn)企業應當(dāng)充分考慮到這種極限(xiàn)條件,在機械(xiè)結(jié)構(gòu)設計時降低低溫對(duì)機械部件的影(yǐng)響并(bìng)提供适當(dāng)的潤(rùn)滑油,用戶在使用時(shí)也應(yīng)當(dāng)按時加注符(fú)合要求的專業潤滑油,在(zài)有條(tiáo)件的情(qíng)況(kuàng)下應(yīng)當設置(zhì)獨(dú)立儀表室(shì)或其他措(cuò)施來保護(hù)流(liú)量計。

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