1.试验方法
气体涡轮流量计理想数学模型与实际数学模型存在明显差别,实际数学模型较为复杂。其中,叶轮是气体涡轮流量计的关键部件,叶轮和壳体同轴,由轴承支撑,叶轮通过把流体的动能转化为机械能。叶轮的结构参数对流量计性能有直接的影响。其参数包括叶片的数量,倾角和重叠度,叶片顶部和根部的流体截面积,叶片的外壁和顶端的间隙大小等。
叶轮前后导流体对气体涡轮流量计反向测量也有很大影响,直接影响各流量点剖面速度分布,从而影响流量计的测量准确度。由于涡轮流量计前后结构的非对称性,其反向数学模型更为复杂。
本课题采用标准表法实验平台进行研究。利用重庆前卫表业有限公司测试平台开展实验,该实验平
台按照国家计量检定系统表量值传递要求建立了计量标准,并通过了权威部门重庆市市场监管局的计
量标准考核,实验数据具有溯源性。
2.试验条件及装置介绍
实验平台为标准表法气体流量标准装置,准确度等级0.3级。检测装置是基于最高质量标准进行研发和制造的,具有高效性、可靠性和非常小的测量不确定度。为保持其优越的性能,安装在18℃~25℃可控温度的实验室内,每小时温度波动在0.5℃以内,相对湿度RH低于70%。
实验平台测量范围DN(32~300)mm,(0.5~4225)m3/h,扩展不确定度U=0.24%(K=2)。
3.误差测试
本课题随机抽取了6台不同流量计厂商的同规格型号的气体涡轮流量计。每台流量计先通过正向实验进行校准,校准结果与该气体流量计的最大允差进行比较,如出现超差,则调校流量计使其符合相应准确度等级,然后再进行反向实验。正反向实验流量点:qmin、0.25qmax、0.5qmax、0.75qmax、qmax,每
个流量点实验三次,以三次测量的平均值作为该流量点的测量结果。
随机抽取的6台G1000DN150气体涡轮流量计,准确度为1.0级,正向误差测试实验,其误差如表1所示。
由此可以看出,流量计各流量点正向示值误差符合1.0级。通过将气体涡轮流量计反向装夹,模拟实际安装情况,进行误差测试,多次测量取其平均值,测试数据如表2所示。
由以上实验结果可以看出,反向测量时量值偏小,即偏慢,反向测量示值误差较大,流量越大,偏
慢程度越大。
综合分析:本实验采用标准表法气量流量标准装置,准确度等级0.3级,研究对象为1.0级或1.5级气体涡轮流量计,符合国家有关量值传递要求,实验结果具有溯源性。
从实验数据来看,本课题抽取的6台气体涡轮流量计,气体涡轮流量计反向测量结果不可靠。
抽取的气体涡轮流量计反向测量结果明显偏慢,且随着流量的增加,偏慢的程度更大,在qmax流量点,偏慢达6%以上。