西森自动化·流量检验装置

流量校验装置

校验装置的功用

    一台流量计从开始研制到投人使用需要确定仪表特性等许多情况，这些大都要靠试验来求得。校验装置应满足这些试验要求。影响流量计特性大致有三个方面:1)仪表本身参数，包括几何尺寸，机械和电气特性等;2)流体流动特性，如管道内流速分布、流动旋涡、揣

流度、脉动情况等;3)流体性质和工作状态，包括热力学性质(温度、压力、密度等)，输运性质(粘度、表面张力等)及其他物理性质(声、光、电学性质)。为了满足第一方面特性的试验，需要各种机械、电气测试设备及仪器，本文不讨论这方面情况。本文所指流量校验装置是指满足第二、第三方面特性试验的设备。这些要求是极其复杂的。由于现场使用条件(流体流动特性和流体性质和状态)何止千万种，要完全仿照现场条件建立装置是不大可能的。于是人们设法抽取其共性条件建立装置，然后应用理论与实验相结合的方法解决问题。

    如建立变粘度油流量试验装置，仪表在这种装置上求得粘性修正系数，然后可用到非油粘性介质上去。

    又如介质热力学性质(密度、压缩系数)及等嫡指数对临界流文丘里喷嘴的特性有很大影响，采用乙烯和二氧化碳作为试验介质，便于变化所需要的特性范围。因为乙烯和二氧化碳在中等压力、常温条件下压缩系数及等嫡指数有较大的变化，在工艺上较易实现，技术经

济性好。

    流体流动特性的影响与仪表工作原理有关，管道内流速分布畸变与旋转流对同一台流量计可能起相反的作用，而不同流量计对流速分布畸变与旋转流的反应亦不一样。因此建立特定流动特性的试验装置是迫切需要的。

    流量校验装置的功用大致有:1)进行仪表特性试验，研究仪表在实验室条件下和现场条件下静态和动态特性，确定仪表精确度、测量范围、适应的工作状态、仪表稳定性、可靠性及使用期限等技术指标，使仪表可定型生产，它是仪表生产的主要校验设备;2)对仪表在现场使用中由于介质性质及流动特性不同而引起的特性变化进行研究，找出修正方法;3)作为流量单位量值统一与传递的标准设备，它称为流量单位量值复制系统，使各部门的流量量值保持精确和一致。

建立流量校验装置的困难问题

    由于流量检测及对装置要求的特点，如装置的容量和管径，介质物理性质和工作状态等要适应仪表的工作要求，校验装置的建立遇到了很大的困难。这些困难有技术性的又有经济性的，尤其是大流量、特种介质流量和特殊条件下的流量等的校验装置的建立更是困难重

重。例如大流量校验装置，要求测量的流量愈来愈大，不仅流量，还有工作状态，如高压、高温、低温等条件。建立如高压气体大流量这样的校验装置，技术难度既高，又需耗资巨大。又如为了研究特殊条件下流量仪表特性变化的情况，需要建立如脉动流，混相流，高参数(高温、高压、低温等)流的校验装置，其复杂程度常成为流量仪表发展的障碍。

校验装里的类型

    校验装置的种类繁多，至今没有公认的分类原则，本文从阐述问题方便出发，按以下原则分类。

    (1）按试验介质种类分类

    1)水流量校验装置如图2a.1所示。它代表不可压缩流体(液体)，是发展历史最悠久，设计及工艺最完善的一种流量校验装置，是用于复制流量单位量值的标准装置。装置各部分都进行过深人的理论分析和实验研究，积累了很丰富的技术资料。世界各国皆建有最高一级精确度的水流量标准装置用以统一和传递本国的流量量值。

    国际标准化组织(ISO)颁布ISO 4185 (1980)《封闭管道中液体流量测量—称量法》，ISO 8316（1987）《封闭管道中液体流量测量—容积法》和LSO 9368---1 ( 1990)《封闭管道中液体流量测笙—一称量法装置校验程序:第一部分静态称量法》。标准内容包括装置工作原理、各主要组成部分、试验方法程序、不确定度的评定方法等，它是液体流量标准装置当代科学技术的总结。

    我国亦颁布有水流量标准装置检定规程:JJG164-86《静态容积法水流量标准装置检定规程》、JJG 217-89《动态液体流量标准装置试行检定规程、JJG 585-89《高压水表检定规程》和JJG 686---90《热水表试行检定规程》等。水流量校验装置在日常生产活动中占有主要的地位，液体流量计出厂校验就在这种装置上进行。

    2)空气流量校验装置图202所示为空气流量校验装置中最常用的钟罩式气体流量标准装置。它代表可压缩流体(气体)，其应用的广泛性仅次于水流量标准装置。由于气体的特点，需密闭工作，压力温度的影响较大，流动特性更复杂。气体流量校验装置的类型很多，主要的有:‘(质量一时间)法、pY'li(压力一容积一温度一时间)法、活塞法、气体标准体积管、钟罩法、速度面积法和示踪法等。空气流量校验装置是气体流量校验装置的主要类型，无沦流量测量范围、工作状态(压力、温度)精度等级等都发展臻于完善，它也是主要

的流量单位量值复制系统。

    国际标准化组织(ISO )颁布ISQ 4(353-1 t 1977)《封闭管道中气体流量测量—示踪法一第1部分:总则》和ISC) 4053-}4 } 1978 )《封闭管道中气体流量测量—示踪法一第4部分:用放射性示踪剂的传输时间法》。

    我国己颁布的气体流量标准装置检定规程有:aaG 165-89《钟罩式气体流量标准装置检定规程》、JaG 58C一一89<皂膜气体流量标准装置试行检定规程》、aTG 619`89 } pVTt法气体流量标准装置试行检定规程》。

    3)油流量标准装置它代表粘性介质，是最通用的流量校验装置之一。石油产品是昂贵的能源资源，其商贸计量精确度要求很高，常以实际介质作为试验介质校验流量计。油流量校验装置另一重要用途是研究流量计的粘度修正。油流量校验装置的类型有:标准体积

管、静态容积法、静态称量法等。后两种方法即液体流量标准装置方法。我国已颁布油流标准装置检定规程:JJG }4《体积管检定规程》。

    4)其他介质流量校验装置除上述几种典型介质外，为了检验介质性质对仪表特性的影响，以及技术经济方面的原因，还采用多种介质作为试验介质，如夭然气、蒸汽、惰性气体(氦、氢).氮气、乙烯、二氧化碳、氟碳氢化合物(氟利昂)以及许多多相介质等。这些介质有的就用与上述介质同样原理的装置工作。有的在现场建立，在Z..艺管线上装设旁路管，引出主管流体作为试验介质，试验后仍返回主管线去，这种工作方式带来良好的技术经济效果。