作為用于流體測(cè)量及控制的儀器，流量計(jì)現(xiàn)廣泛用于石化、制藥、環(huán)保等多個(gè)領(lǐng)域生產(chǎn)中。在液體流量計(jì)的標(biāo)定方面，一般是實(shí)驗(yàn)室標(biāo)定，標(biāo)定采用的主要介質(zhì)是清潔水，但由于大多數(shù)流量計(jì)測(cè)量的介質(zhì)與標(biāo)定的介質(zhì)不同，會(huì)影響流量計(jì)的測(cè)量精度，特別是測(cè)量油的流量計(jì)，如果使用水標(biāo)定的話還會(huì)影響其機(jī)械構(gòu)件的使用壽命。為了實(shí)現(xiàn)標(biāo)定介質(zhì)的一致性，提高流量計(jì)的現(xiàn)場(chǎng)使用精度，需要用一種高精度油流量校準(zhǔn)裝置，通過(guò)與被檢表串聯(lián)，使用軟件進(jìn)行控制和數(shù)據(jù)采集，從而實(shí)現(xiàn)校準(zhǔn)溯源的目的。

1油流量校準(zhǔn)裝置的工作原理

    油流量校準(zhǔn)裝置(下面簡(jiǎn)稱校準(zhǔn)裝置)主要采用DN50mm艾默生質(zhì)量流量計(jì)(0.15級(jí))作為主標(biāo)準(zhǔn)器，加裝防爆型溫度變送器和壓力變送器用于溫度和壓力的數(shù)據(jù)采集，通過(guò)PLC系統(tǒng)裝置，實(shí)現(xiàn)工藝過(guò)程中標(biāo)準(zhǔn)流量計(jì)、被檢裝置(或被檢流量計(jì))、溫度、壓力等測(cè)量數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集和計(jì)算處理，完成計(jì)量校準(zhǔn)的計(jì)算，結(jié)果的顯示、存儲(chǔ)和查詢等功能;同時(shí)可以實(shí)時(shí)顯示工藝流程的流動(dòng)狀態(tài)和測(cè)量數(shù)據(jù)，便于控制流量范圍，選擇合適的測(cè)量流量點(diǎn)。

2橢圓齒輪流量計(jì)示值誤差測(cè)量不確定度評(píng)定

2.1測(cè)量方法

    參照J(rèn)JG667－2010《液體容積式流量計(jì)檢定規(guī)程》，在規(guī)定的測(cè)量環(huán)境條件下(現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境條件溫度7℃，相對(duì)濕度80%，大氣壓力101.3kPa)，將被測(cè)的橢圓齒輪流量計(jì)所在輸油管線(DN50mm)與校準(zhǔn)裝置連接，在約定流量點(diǎn)上對(duì)被檢流量計(jì)進(jìn)行校準(zhǔn)，在校準(zhǔn)過(guò)程中同時(shí)測(cè)出校準(zhǔn)裝置質(zhì)量流量計(jì)進(jìn)出口管段內(nèi)介質(zhì)的溫度與壓力。通過(guò)測(cè)量被校準(zhǔn)流量計(jì)輸出脈沖數(shù)，換算出被測(cè)表的流量值;將質(zhì)量流量計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)值換算到被檢表處狀態(tài)下的流量值，比較這二者，得出被檢流量計(jì)的示值誤差。

2.2測(cè)量模型

流量計(jì)相對(duì)示值誤差:

    ts、tm—檢測(cè)時(shí)標(biāo)準(zhǔn)器和流量計(jì)處的介質(zhì)溫度，℃;

    k—檢測(cè)用介質(zhì)在檢測(cè)狀態(tài)下的壓縮系數(shù)，Pa－1;

    ps、pm—檢測(cè)時(shí)標(biāo)準(zhǔn)器和流量計(jì)處的介質(zhì)壓力，Pa。

    標(biāo)準(zhǔn)流量Qs的標(biāo)準(zhǔn)不確定度主要來(lái)源于校準(zhǔn)裝置中質(zhì)量流量計(jì)示值誤差引入的不確定度u(Q's)，其余參數(shù)介質(zhì)體膨脹系數(shù)、壓縮系數(shù)、測(cè)量溫度的鉑電阻溫度計(jì)的示值誤差和測(cè)量壓力的壓力變送器示值誤差引起的不確定度影響量很小，可忽略不計(jì)。

    校準(zhǔn)過(guò)程中由于質(zhì)量流量計(jì)前后介質(zhì)溫度、壓力變化很小，因此公式(2)可以簡(jiǎn)化為:

式中:N—脈沖數(shù);

    k—被檢流量計(jì)脈沖當(dāng)量，10000脈沖/m3;

    ρ—校準(zhǔn)介質(zhì)密度，823.8kg/m3。

    輸入量Q的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(Q)主要來(lái)源于被檢流量計(jì)示值重復(fù)性和密度測(cè)量誤差。

    (1)測(cè)量重復(fù)性引入的不確定度u1(Q)在流量點(diǎn)13m3/h處，在重復(fù)性條件下連續(xù)校準(zhǔn)6次，得到脈沖數(shù)測(cè)量結(jié)果:1145(N)、1144(N)、1143(N)、1144(N)、1143(N)、1145(N)

    (2)密度值誤差引入的不確定度u2(Q)測(cè)量過(guò)程中介質(zhì)密度值由質(zhì)量流量計(jì)測(cè)量得出，根據(jù)流量計(jì)技術(shù)參數(shù)得知測(cè)量準(zhǔn)確度等級(jí)為0.15級(jí)的質(zhì)量流量計(jì)密度測(cè)量誤差為±1.0kg/m3，按均勻分布考慮。

3結(jié)束語(yǔ)

    根據(jù)上述分析，采用便攜式油流量校準(zhǔn)裝置在現(xiàn)場(chǎng)校準(zhǔn)橢圓齒輪流量計(jì)時(shí)，校準(zhǔn)裝置與流量計(jì)現(xiàn)場(chǎng)工況一致，避免了由于介質(zhì)不同、流速變化以及現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境變化引起測(cè)量偏差，能更準(zhǔn)確地反映出橢圓齒輪流量計(jì)實(shí)際工作狀況，其示值誤差的擴(kuò)展不確定度為0.24%，基本能滿足加油船、油氣收發(fā)平臺(tái)等領(lǐng)域流量計(jì)現(xiàn)場(chǎng)校準(zhǔn)的需要，方法值得推廣。

 

 

相關(guān)產(chǎn)品推薦：彎管流量計(jì)