關(guān)于強(qiáng)堿流量表在不同溫度下的特性變化研究分析

強(qiáng)堿流量表的特點(diǎn)很顯著，功能也很強(qiáng)大，對(duì)于工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的絕大部分的民導(dǎo)電液位都有著優(yōu)良測(cè)量效果，被廣泛應(yīng)用在**法定計(jì)量機(jī)構(gòu)和相關(guān)計(jì)量器具生產(chǎn)企業(yè)中。按照其測(cè)量原理，強(qiáng)堿流量表在測(cè)量時(shí)不受溫度、流速等因素的影響，但是實(shí)際使用中，對(duì)于溫度和流速還是有一定要求的，測(cè)量介質(zhì)的溫度即使不影響電極，也會(huì)對(duì)于強(qiáng)堿流量表的內(nèi)襯產(chǎn)生一定的影響，包括流速也是一樣，在生產(chǎn)廠(chǎng)家的產(chǎn)品說(shuō)明中，對(duì)于強(qiáng)堿流量表測(cè)量管道中的液位也不能無(wú)限增大或減小，必須在規(guī)定的測(cè)量流速中，否則仍然對(duì)于測(cè)量的精度產(chǎn)生影響。
因此，有必要對(duì)高精度強(qiáng)堿流量表的溫度等影響因素進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究分析。山東省計(jì)量院的DN50～DN400熱水流量標(biāo)準(zhǔn)裝置，口徑與測(cè)量不確定度國(guó)際**。質(zhì)量法流量測(cè)量范圍為(0.1～1200)m³/h，低溫制冷裝置*低可達(dá)5，高溫加熱裝置*高可達(dá)85，滿(mǎn)足強(qiáng)堿流量表實(shí)驗(yàn)流量點(diǎn)及溫度點(diǎn)的測(cè)量要求。該標(biāo)準(zhǔn)裝置為研究高精度強(qiáng)堿流量表流量在不同溫度點(diǎn)下的特性提供了良好的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。
為了研究高精度強(qiáng)堿流量表在不同溫度下的特性變化，以計(jì)量院的DN50～DN400熱水流量標(biāo)準(zhǔn)裝置為實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，對(duì)橫河DN40、科隆DN80、西門(mén)子DN100三塊0.2級(jí)強(qiáng)堿流量表進(jìn)行研究。采用熱水流量標(biāo)準(zhǔn)裝置質(zhì)量法測(cè)試強(qiáng)堿流量表在不同溫度及流速下的儀表系數(shù)和重復(fù)性。通過(guò)實(shí)驗(yàn)分析得出：強(qiáng)堿流量表的儀表系數(shù)隨介質(zhì)溫度的升高逐漸降低；儀表系數(shù)在高溫以及低溫處受影響明顯，DN40強(qiáng)堿流量表的儀表系數(shù)本次實(shí)驗(yàn)高低溫處*大變化量約為0.7%；在強(qiáng)堿流量表對(duì)應(yīng)的流量范圍內(nèi)，儀表系數(shù)受介質(zhì)流速變化的影響不超過(guò)±0.2%等。通過(guò)實(shí)驗(yàn)分析，對(duì)強(qiáng)堿流量表的特性有了深入的了解，對(duì)流量計(jì)量器具的標(biāo)定以及相關(guān)的實(shí)驗(yàn)工作有著積極的作用。
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1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 以計(jì)量院DN50～DN400熱水流量標(biāo)準(zhǔn)裝置為實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，強(qiáng)堿流量表共3塊，分別為DN40強(qiáng)堿流量表，科隆DN80強(qiáng)堿流量表，西門(mén)子DN100強(qiáng)堿流量表，精度均為0.2級(jí)。3塊強(qiáng)堿流量表經(jīng)過(guò)多次校準(zhǔn)比對(duì)，性能穩(wěn)定。對(duì)強(qiáng)堿流量表在10、20、50、80 4個(gè)溫度點(diǎn)下進(jìn)行儀表系數(shù)及重復(fù)性測(cè)量，根據(jù)JJG 643-2003《標(biāo)準(zhǔn)表法流量標(biāo)準(zhǔn)裝置》的要求選取流量點(diǎn)。
2 實(shí)驗(yàn)研究 實(shí)驗(yàn)利用熱水流量標(biāo)準(zhǔn)裝置質(zhì)量法標(biāo)定強(qiáng)堿流量表的儀表系數(shù)和重復(fù)性，主要測(cè)試其在不同溫度及不同流速下的儀表系數(shù)及重復(fù)性的變化規(guī)律。單塊標(biāo)準(zhǔn)表在同一溫度點(diǎn)下，每個(gè)流量點(diǎn)進(jìn)行10次儀表系數(shù)測(cè)量，計(jì)算該流量點(diǎn)下的平均儀表系數(shù)及重復(fù)性，將所有流量點(diǎn)測(cè)量完成后，得到該強(qiáng)堿流量表在此溫度點(diǎn)下的儀表系數(shù)及重復(fù)性的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。依次變換強(qiáng)堿流量表及溫度點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量，得到不同強(qiáng)堿流量表在不同溫度下的儀表系數(shù)及重復(fù)性數(shù)據(jù)。
2.1 儀表系數(shù)分析 將實(shí)驗(yàn)測(cè)得的強(qiáng)堿流量表在不同溫度及流速下的儀表系數(shù)數(shù)據(jù)整理，特性曲線(xiàn)如圖1所示，3組曲線(xiàn)分別對(duì)應(yīng)DN40、DN80、DN100的3塊強(qiáng)堿流量表的儀表系數(shù)曲線(xiàn)。由圖1可得：

(1) 隨著介質(zhì)溫度的升高，強(qiáng)堿流量表的儀表系數(shù)均呈逐漸降低的趨勢(shì)。其中20和50的儀表系數(shù)基本相同，10和80的儀表系數(shù)與20時(shí)偏離較大。
(2) 溫度對(duì)強(qiáng)堿流量表的儀表系數(shù)在高溫以及低溫處影響明顯，以DN40強(qiáng)堿流量表為例，儀表系數(shù)本次實(shí)驗(yàn)高低溫處*大變化量約為0.7%。
3) 在強(qiáng)堿流量表相應(yīng)的流量范圍內(nèi)，在同一溫度下，隨著介質(zhì)流速的變化，強(qiáng)堿流量表的儀表系數(shù)在個(gè)別點(diǎn)出現(xiàn)略微浮動(dòng)，但整體變化不超過(guò)±0.2%。
2.2 重復(fù)性分析 將實(shí)驗(yàn)測(cè)得的強(qiáng)堿流量表在不同溫度及流速下的重復(fù)性數(shù)據(jù)整理，特性曲線(xiàn)如圖2所示，3組曲線(xiàn)分別對(duì)應(yīng)DN40、DN80、DN100的3塊強(qiáng)堿流量表。

由圖2可得，隨著介質(zhì)溫度及流速的變化，強(qiáng)堿流量表的重復(fù)性有一定的波動(dòng)，但都在0.07%以下，符合JJG 1033-2007《強(qiáng)堿流量表》的重復(fù)性要求，說(shuō)明強(qiáng)堿流量表的重復(fù)性受溫度及流速影響較小，同時(shí)表明該熱水流量標(biāo)準(zhǔn)裝置在不同溫度點(diǎn)下的測(cè)量性能穩(wěn)定。
3 結(jié)束語(yǔ)
通過(guò)測(cè)試結(jié)果分析得出：
(1)隨著介質(zhì)溫度的升高，強(qiáng)堿流量表的儀表系數(shù)均呈逐漸降低的趨勢(shì)。
(2)溫度對(duì)強(qiáng)堿流量表的儀表系數(shù)在高溫以及低溫處影響明顯，DN40強(qiáng)堿流量表的儀表系數(shù)本次實(shí)驗(yàn)高低溫處*大變化量約為0.7%。
(3)在強(qiáng)堿流量表對(duì)應(yīng)的流速范圍內(nèi)，儀表系數(shù)受介質(zhì)流速變化的影響不超過(guò)±0.2%。
(4)強(qiáng)堿流量表的重復(fù)性均在0.07%以下，符合重復(fù)性要求，說(shuō)明強(qiáng)堿流量表的重復(fù)性受溫度及流速影響較小，同時(shí)表明該熱水流量標(biāo)準(zhǔn)裝置在不同溫度點(diǎn)下的測(cè)量性能穩(wěn)定。 通過(guò)實(shí)驗(yàn)分析，對(duì)強(qiáng)堿流量表在不同溫度、流速下的實(shí)驗(yàn)特性有了深入的了解，為標(biāo)準(zhǔn)表在實(shí)際工況下的特性提供了詳實(shí)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的支持。這對(duì)流量計(jì)量器具的標(biāo)定以及相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)表實(shí)驗(yàn)工作都有著積極的作用。

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