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0、引言
由渦輪流量傳感器和流量顯示儀表組成的流量計(jì)叫柴油流量計(jì)。該流量計(jì)具有測(cè)量范圍寬,重復(fù)性好,壓力損失小等特點(diǎn),廣泛應(yīng)用于液體及氣體流量計(jì)量中。對(duì)于液體流量而言,它可分為精密和普通兩種類型。其中精密型是以流量計(jì)的誤差特性曲線,在規(guī)定的流量范圍內(nèi)確定的準(zhǔn)確度,分為0.1和0.2級(jí)。普通型則是以儀表常數(shù),在規(guī)定的流量范圍內(nèi)確定的準(zhǔn)確度,分為0.5和1.0級(jí)。但上述的準(zhǔn)確度都是在檢定條件下,經(jīng)檢定后給出的,只能代表柴油流量計(jì)在檢定的*條件下所體現(xiàn)出的準(zhǔn)確度。那么使用經(jīng)過(guò)檢定,確定了檢定準(zhǔn)確度的流量計(jì)進(jìn)行實(shí)際流量測(cè)量時(shí),其使用準(zhǔn)確度該如何評(píng)價(jià)呢?依據(jù)經(jīng)驗(yàn)我們知道,一臺(tái)經(jīng)過(guò)檢定的性能良好的流量計(jì)若對(duì)其使用不當(dāng),自然得不到相應(yīng)的準(zhǔn)確度,即其使用準(zhǔn)確度將低于檢定準(zhǔn)確度。反之,使用得當(dāng),就能獲得等同于檢定準(zhǔn)確度的使用準(zhǔn)確度。若在使用得當(dāng)?shù)幕A(chǔ)上,加之采取恰當(dāng)?shù)募夹g(shù)措施,就可獲得高于檢定準(zhǔn)確度的使用準(zhǔn)確度。下面就以檢定準(zhǔn)確度為0.5級(jí)的普通型柴油流量計(jì)為例,就上述問(wèn)題進(jìn)行論證。
1、普通柴油流量計(jì)檢定方法及準(zhǔn)確度評(píng)定
柴油流量計(jì)的檢定按所采用標(biāo)準(zhǔn)器的不同可分為標(biāo)準(zhǔn)容積法、標(biāo)準(zhǔn)稱重法、標(biāo)準(zhǔn)體積管法和標(biāo)準(zhǔn)流量計(jì)法,按被測(cè)流量計(jì)的狀態(tài)又可分為離線檢定和在線檢定。但無(wú)論那一種檢定方法,其實(shí)質(zhì)就是在具有確定準(zhǔn)確度要求的流量標(biāo)準(zhǔn)裝置上,確定出被檢柴油流量計(jì)在流量范圍內(nèi),各個(gè)檢定流量下的儀表系數(shù)。檢定點(diǎn)包括上下限在內(nèi)不少于5個(gè)點(diǎn)。每點(diǎn)檢定不少于3次。依據(jù)上述檢定數(shù)據(jù),其評(píng)定方法如下:
1)計(jì)算每個(gè)流量點(diǎn)下,3次檢定對(duì)應(yīng)的儀表系數(shù)及其平均值;2)由各個(gè)檢定點(diǎn)的儀表系數(shù)平均值得到適用于全量程范圍的儀表常數(shù)及該常數(shù)的非線性誤差△2;3)依據(jù)每個(gè)流量點(diǎn)下3次檢定得到的儀表系數(shù)的分散性,評(píng)定其重復(fù)性△1;4)被檢柴油流量計(jì)的準(zhǔn)確度為 =(△1+△2+△3)。式中:△3為流量標(biāo)準(zhǔn)裝置的準(zhǔn)確度。
由上述的檢定方法及評(píng)定方法可看出:
1)流量計(jì)的儀表系數(shù)由流量標(biāo)準(zhǔn)裝置直接傳遞得出,因此儀表系數(shù)的準(zhǔn)確度取決于檢定標(biāo)準(zhǔn)裝置的準(zhǔn)確度及3次重復(fù)性的分散性(隨機(jī)誤差的大小);2)所得的儀表常數(shù)實(shí)際上指在全量程范圍的通用儀表系數(shù),其實(shí)質(zhì)是對(duì)流量計(jì)誤差特性曲線的簡(jiǎn)單處理。
2、提高柴油流量計(jì)使用準(zhǔn)確度的常用方法
針對(duì)柴油流量計(jì)的檢定方法及檢定流量計(jì)準(zhǔn)確度的評(píng)定方法,可歸納出對(duì)于經(jīng)過(guò)檢定確定了儀表常數(shù)及檢定準(zhǔn)確度的柴油流量計(jì)提高其使用準(zhǔn)確度的常用方法。
1)只要滿足流量計(jì)的使用條件(包括流體的流動(dòng)特性,介質(zhì)特性,操作過(guò)程及流量范圍)與檢定時(shí)相一致,便會(huì)得到與流量計(jì)檢定準(zhǔn)確度等量的使用準(zhǔn)確度。這就要求流量計(jì)的使用與檢定的流體的流動(dòng)特性(流量計(jì)進(jìn)口的速度分布)相同;流體的物理性質(zhì)(密度等)也相同;檢定過(guò)程相同,并且在流量計(jì)的檢定流量范圍內(nèi)使用儀表常數(shù),那么在對(duì)介質(zhì)密度壓力修正后,其使用準(zhǔn)確度便等同于其檢定準(zhǔn)確度。
2)若流量計(jì)的使用與檢定條件滿足上述相同性原則,并且流量計(jì)在檢定流量范圍內(nèi)定點(diǎn)使用時(shí)(使用其檢定流量下的儀表系數(shù)的平均值),則流量計(jì)的使用準(zhǔn)確度將會(huì)大大優(yōu)于其檢定準(zhǔn)確度。
柴油流量計(jì)的準(zhǔn)確度為
當(dāng)流量計(jì)在檢定流量下使用該流量下的儀表系數(shù)時(shí),式(1)中的△ 便可忽略不計(jì)。則有
由式(2)可知流量計(jì)的準(zhǔn)確度取決于流量標(biāo)準(zhǔn)裝置的準(zhǔn)確度和儀表系數(shù)的重復(fù)性。一般情況下,流量標(biāo)準(zhǔn)裝置的準(zhǔn)確度對(duì)于0.5級(jí)的被檢表也可忽略不計(jì)。則有δ=△1
3)若流量計(jì)在檢定該范圍內(nèi)實(shí)際使用時(shí),可用特性方程,即依據(jù)檢定中得到的各個(gè)流量下的平均儀表系數(shù)與流量q的對(duì)應(yīng)關(guān)系,借助zui小二乘法原理,直線擬合得到k=aq+b,用擬合后的 代替儀表常數(shù)k,也可提高流量計(jì)的使用準(zhǔn)確度。
4)應(yīng)用舉例
在0.1級(jí)靜態(tài)容積法水流量標(biāo)準(zhǔn)裝置上對(duì)一臺(tái)LW-15的柴油流量計(jì)進(jìn)行檢定,結(jié)果如表1所示。
非線性誤差
由此可得出該柴油流量計(jì)的簡(jiǎn)單結(jié)果:
a.若流量計(jì)的使用條件與檢定條件相一致,并且使用儀表常數(shù)k。=560.5時(shí),流量計(jì)的使用準(zhǔn)確度等同于其檢定準(zhǔn)確度(0.47%)。若使用條件與檢定條件不一致,考慮該差異引入的附加誤差,則流量計(jì)的使用準(zhǔn)確度將低于其檢定準(zhǔn)確度(0.47%)。
b.在滿足使用與檢定條件相一致的條件下,若流量計(jì)能在檢定流量下使用其儀表系數(shù)的平均值,則儀表常數(shù)的非線性誤差便可忽略不計(jì)。流量計(jì)的使用準(zhǔn)確度為c.若流量計(jì)使用中,采用特性方程k=2.1769q+556.06,替代儀表常數(shù)k0=560.5,,可得到k的非線性誤差△1=0.12% ,則流量計(jì)的使用準(zhǔn)確度為
1)柴油流量計(jì)的檢定準(zhǔn)確度是在檢定條件下確定的,只有在使用條件與檢定條件滿足計(jì)量學(xué)相同性原則時(shí),使用儀表常數(shù)的準(zhǔn)確度才可以等同于其檢定準(zhǔn)確度,反之將低于檢定準(zhǔn)確度。而滿足計(jì)量學(xué)相同性原則的檢定方法為在線檢定。
2)在滿足計(jì)量學(xué)相同性原則的基礎(chǔ)上提高流量計(jì)使用準(zhǔn)確度的方法主要是流量計(jì)的定點(diǎn)使用和特性方程法,應(yīng)用中應(yīng)考慮流量計(jì)使用條件。
3)上述方法對(duì)精密柴油流量計(jì)和氣體柴油流量計(jì)具有同樣的效果。
潤(rùn)滑油流量計(jì) 柴油流量計(jì) 燃油流量計(jì) 汽油流量計(jì) 導(dǎo)熱油流量計(jì)