本文对LZB-4型转子流量计(国产)和日本产转子流量计分别用皂膜流量校准计和煤气表进行校准为例,介绍转子流量计校准时应注意的负压、稳流、气压和温度问题,以及操作时的注意事项。
一、转子流量计校准时要注意的问题
转子流量计在校准时是串联在气路中的,其与标准流量计(如煤气表、皂膜流量校准计等)和抽气泵(或称空气取样泵)串联的方式不同会产生不同的校准结果。正确校准转子流量计应注意以下问题。
1.负压问题
在校准和使用转子流量计时,若转子流量计的入口端有抽气负压,例如在转子流量计前有采样装置,使得转子流量计入口端形成了低于标准大气压的入口气压,流量指示将会偏高,校准出的转子流量计的指示值是不可信的。正确的方法是,在转子流量计的气流入口端不应有任何造成负压的装置。
2.稳流问题
校准和使用转子流量计时,气路中的动力源一般为抽气泵。目前,我国抽气泵主要有隔膜泵和刮片泵两类。隔膜泵(或称膜片泵)有的类似风箱,它是通过驱动装置(如交直流电机)使泵体内的隔膜做往返振动,从而对泵体进行抽气。刮片泵(或称旋转泵)通过泵体内偏心转子的高速旋转,在离心力的作用下,用转子上的刮片进行抽气。这两类泵的抽气气流是脉动气流;对于脉动气流,原则上不能用转子流量计测量,否则将会出现严重误差。因此,使用以上两种泵作为抽气源,应在气路中采取稳流措施,如串联缓冲器、气流调节阀等稳流措施,使气流变为稳定的气流,这样转子流量计测量的气体流量才是准确的。稳流措施在转子流量计之后采取为好。
3.气压和温度问题
转子流量计在标定和检定时,用的气流为平稳的均匀气流,并且是在标准状态下(p0=101.3kPa,T0=293K)进行标定和检定的。在校准和使用转子流量计时,一定要注意环境气压和温度,应测量转子流量计的入口环境气压和温度,以便修正转子流量计的指示值。其公式为:
式中:Qs———转子流量计实际流量值;QD———转子流量计指示值;p、T———转子流量计入口环境气压和温度,单位:kPa、K。
二、用皂膜流量校准计校准转子流量计
图1是用皂膜流量校准计校准转子流量计的示意图。LZB-4型转子流量计是经过改装的,即将针形调节阀移到流量计的出口端。皂膜流量校准计为WA-30型,测量误差<±1.0%。过滤器内是玻璃纤维滤膜,串联在流量计之后起到稳流作用。转子流量计的这种连接可保持入口端气压与环境大气压力一样。校准时应记录环境大气压力和温度。
按图1连接好校准系统,打开抽气泵直流电源,调节直流电源使转子流量计指示在需校准的流量刻度上;待气流稳定后,缓慢推动皂膜流量校准计上的注射器在管内产生一个皂膜,气流推动皂膜上升,用秒表记录皂膜通过所需体积上下刻度线间的时间;将皂膜通过的体积除以时间,即可得被校准转子流量计在该刻度的皂膜流量。同时记录环境气压和室温,重复4次取其平均值。表1和表2分别为LZB-4型转子流量计和日本产转子流量计的校准结果。
从表1、表2可以看出,LZB-4型转子流量计在5.5L/min处误差较大,其余在允许的误差范围内,基本可保持原有的2.5级准确度。日本产转子流量计误差较大,需清洗重新校准或降级使用。
使用皂膜流量校准计校准转子流量计应注意以下三点:
1.皂膜流量校准计在使用前,应用皂膜液润湿管壁,使皂膜能平稳沿管壁上升;
2.转子流量计可以从高流量到低流量校准,也可以从低流量到高流量校准;
3.校准时应时刻注意气流的稳定情况,即观察转子流量计的浮子的稳定情况。
三、用煤气表校准转子流量计
图2是用煤气表校准转子流量计的示意图。煤气表为J1.6燃气计量表(产品编号:04014270,精度等级:B级,最大工作压力:25kPa,最小流量:0.016m3/h,最大流量:2.5m3/h,检定合格证:HJ1007367),其他与图1基本相同。操作也基本相同,不同的是秒表记录煤气表校准转子流量计所需体积的时间。校准结果见表3、表4。从校准结果看,其与皂膜校准计校准结果基本一致。
在用煤气表校准转子流量计时应注意两个问题:
1.校准体积应大些,使记录时间足够长,这样可减少秒表计时的累计误差。由于校准的转子流量计是小流量的,只能读取煤气表最低的两位数,而煤气表最低的一位数的走数是不均匀的,会给计时带来较大误差。
2.煤气表读数要避免进位。因为煤气表计数器是机械装置,计数进位时由低位计数齿轮带动高位计数齿轮,通过观察可发现,进位时比没进位时多2s。
三、结束语
用皂膜校准计和煤气表校准转子流量计都能达到校准的目的,而用煤气表则比较方便。校准转子流量计前要注意外观检查和密封性测试,并用高于转子流量计精度等级的计量校准设备进行校准。在转子流量计校准中,使用缓冲瓶、调节阀进行稳流均未达到稳定气流的目的,而使用过滤器实现了较好的稳流,这种方法既简单又方便。使用转子流量计时应记录环境大气压力和温度,并用式(1)修正转子流量计的指示值,这样测出的气体流量才是真实的,然而这点往往被人们忽视。
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