摘要(yao)：氣體渦輪(lun)流量計 是(shì)一種被廣(guǎng)泛使用的(de)氣體流量(liang)計量器具(jù),具備可以(yi)将溫度和(he)壓力修正(zheng)得到标準(zhun)體積的功(gōng)能，國内已(yǐ)有文獻闡(chan)述壓力變(biàn)化對氣體(ti)渦輪流量(liàng)計的影響(xiǎng)。溫度由于(yu)變化不大(dà)其影響較(jiào)小,但在北(běi)方地區由(yóu)于冬季天(tiān)氣惡劣,氣(qi)溫變化較(jiào)大,一些氣(qi)體渦輪流(liu)量計出現(xian)了計量不(bú)正确的情(qing)況,本🌐文通(tōng)過實際檢(jian)測和對儀(yi)表的比對(duì)分析來确(que)定溫度對(duì)氣體渦輪(lun)流量計的(de)影響程度(dù),并🧑🏾‍🤝‍🧑🏼分析了(le)可能導緻(zhì)計量不正(zhèng)确的原因(yīn)。
0引言
　　氣體(ti)渦輪流量(liàng)計是--種流(liú)量測量儀(yí)表,流體流(liu)過渦輪🔞葉(yè)片驅動其(qi)轉動，葉片(pian)轉動的速(su)度與體積(ji)流量近似(sì)成比例,通(tōng)過測量渦(wō)輪葉片的(de)轉速就可(ke)以推算出(chū)流過流體(ti)的體積。氣(qi)體渦輪流(liu)量計有較(jiào)好的🌂穩定(ding)性和重複(fú)性,因此在(zài)日常檢測(cè)過程中很(hěn)少出🏃‍♂️現異(yi)常情況,但(dan)北方地區(qū)有用戶反(fan)映經過溯(sù)源後的儀(yí)表開始🥵使(shi)用正常,在(zài)天氣變冷(lěng)後渦輪流(liu)量計的計(jì)量出現了(le)計量不正(zheng)确的情況(kuang)。通常情況(kuàng)下氣體渦(wō)輪流量計(ji)的工作範(fàn)圍較寬,一(yi)般情況下(xia)溫度🈲變化(hua)對計量性(xìng)能的影響(xiang)較小，但在(zai)北方地區(qu)冬季✂️的低(dī)溫環境的(de)确影響到(dào)了氣體渦(wo)輪流量計(jì)的計🔱量性(xing)能。
　　從結構(gou)上分析,氣(qì)體渦輪流(liu)量計由緊(jin)固件、殼體(ti)、導向件、止(zhǐ)推😘片🍉、葉輪(lún)、電磁感應(yīng)式信号檢(jiǎn)出器、軸承(cheng)、後導向件(jian)、積🤟算儀等(deng)組⁉️成,通過(guò)現場對用(yòng)戶反映的(de)問題儀表(biǎo)💋的檢查,其(qí)緊固件、殼(ké)體、導向件(jian)等均無損(sǔn)壞,軸承正(zhèng)常,積算儀(yi)設置未改(gai)變,溫度壓(yā)力傳感器(qì)正常,複檢(jian)結果并未(wèi)出現較大(da)差異,但在(zài)安裝回現(xian)場後仍出(chū)現了計量(liàng)不正确的(de)情況。本文(wen)探讨導緻(zhi)氣體渦輪(lún)流量計的(de)計量不正(zhèng)确的原因(yīn)。
1溫度對氣(qi)體渦輪流(liu)量計的影(yǐng)響
　　2015年初,遼(liao)河油田某(mǒu)企業送檢(jiǎn)了10多台全(quán)新的德國(guo)某品牌DN50的(de)氣體渦輪(lún)流量計,正(zheng)确度等級(jí)爲1.0級,在音(yin)速噴嘴法(fa)氣體流量(liàng)标準裝置(zhì)上檢測時(shi)出現絕大(dà)多數不合(he)格的問題(tí)，而之🚶‍♀️前并(bing)未出現類(lèi)似情況，該(gai)品牌流量(liang)計的合格(ge)率很高,通(tong)過對基表(biǎo)的檢測與(yu)高頻脈沖(chong)輸出的檢(jiǎn)測,二者誤(wù)差一緻,且(qiě)👅均爲負誤(wù)差🧑🏾‍🤝‍🧑🏼,儀表顯(xian)示與輸出(chū)均正常。表(biǎo)1爲誤差最(zui)大的一台(tai)氣🆚體禍輪(lun)流🐕量計高(gāo)頻脈沖輸(shū)出誤差和(hé)基表機械(xie)顯🈲示部分(fen)的誤差值(zhi)。
 
　　通過對标(biāo)準裝置的(de)自檢,并未(wèi)發現異常(cháng),裝置工作(zuò)正☁️常。爲了(le)保🏃證檢測(ce)的可靠性(xìng),将該批儀(yí)表在2000L鍾罩(zhao)式氣體流(liu)量标準裝(zhuang)置上進行(háng)了複檢。音(yin)速噴嘴法(fa)氣體流量(liang)标準裝置(zhi)與2000L鍾罩式(shi)氣體流量(liàng)标準裝置(zhì)的系統誤(wu)差在0.3%以内(nei)📧。通過複檢(jiǎn)發現氣體(ti)渦輪流量(liàng)計的示值(zhi)誤差在不(bú)斷變化,重(zhong)複性較差(chà),随着檢測(cè)時間的延(yan)長,示值誤(wù)差不斷減(jian)小，向正方(fang)向發展,考(kǎo)慮到音速(sù)噴嘴實驗(yan)室的環境(jing)溫度爲10.5℃,鍾(zhōng)罩實驗室(shì)溫度爲20.1℃,因(yin)此進行恒(heng)溫後再進(jìn)行試驗🙇🏻。恒(heng)溫後再次(ci)對氣體渦(wo)👌輪流量計(ji)進行檢測(ce),表2爲該台(tai)氣體☂️渦輪(lun)💃🏻流量計的(de)高頻輸出(chu)誤差。
　　通過(guò)表2可以發(fā)現在恒溫(wēn)後的檢測(cè)結果誤差(cha)發生了較(jiào)大❌的變化(huà),重複性也(yě)較好,考慮(lǜ)到兩套裝(zhuang)置的系統(tong)誤差不超(chao)過0.3%,但實際(jì)❤️檢測結果(guǒ)最大誤差(chà)偏移達到(dào)了2.30%,如此之(zhī)大的偏📧移(yí)量并不是(shi)标🧑🏾‍🤝‍🧑🏼準裝置(zhì)所引☔起的(de)。将該❓台氣(qì)體渦輪流(liu)量計馬上(shàng)拿到音速(su)噴嘴💁氣體(tǐ)流量标準(zhun)裝置上進(jìn)行複測，所(suo)用噴嘴未(wèi)改變,檢測(ce)結果見表(biao)3。.
 
　　從表3可以(yi)發現在沒(mei)有對儀表(biǎo)經過任何(hé)改動的情(qíng)☔況下,在🌏同(tóng)樣的裝置(zhì)下，儀表的(de)示值誤差(chà)合格,且和(he)之前在裝(zhuāng)置上❤️檢測(cè)的誤差發(fa)生了較大(dà)的偏移。.通(tōng)過分析實(shí)驗中各個(gè)影🔴響因素(sù),發現變🔆化(huà)較大的隻(zhī)有溫度，爲(wèi)了确認影(yǐng)🚩響因素爲(wèi)溫度,将該(gāi)流量計在(zai)🏃🏻音速噴嘴(zuǐ)實驗室10.5℃的(de)環境溫度(du)下恒溫,恒(héng)溫後再進(jin)行實驗,檢(jian)測結果見(jiàn)表4。
 
　　通過恒(héng)溫後的渦(wo)輪流量計(ji)的示值誤(wu)差與最開(kāi)始檢測的(de)誤差相接(jiē)近,說明溫(wen)度變化對(dui)儀表的誤(wù)差♉産生了(le)較💛大的影(yǐng)響。通過對(dui)送檢用戶(hu)的詢問,由(yóu)于用戶是(shì)外地送👉檢(jiǎn),出發較早(zao),且送檢車(chē)輛空間有(yǒu)限，所以在(zai)送🌐檢前一(yī)天晚_上就(jiù)将部分儀(yi)表的外包(bāo)裝拆掉，并(bing)将表裝車(che),放置在室(shi)外,第二天(tiān)早起送檢(jiǎn),雖⛱️然在檢(jiǎn)測之前進(jin)行了短時(shi)間恒溫,但(dan)表體溫度(du)仍♉然較低(di)。
2實驗分析(xi)
　　爲此選取(qǔ)此批流量(liang)計中3台較(jiao)好的氣體(ti)渦輪流量(liang)計進行環(huán)境影響性(xing)試驗,試驗(yàn)條件一:在(zài)20℃情況下充(chōng)分恒溫,用(yong)鍾罩式氣(qì)體流量标(biāo)準裝置檢(jiǎn)測;試驗條(tiáo)件二:用高(gao)低溫㊙️試驗(yàn)箱恒溫至(zhi)與音速⚽噴(pēn)嘴實驗室(shi)溫度相同(tóng)的溫度下(xia),約10.5℃,用音速(sù)噴嘴式氣(qi)體流量标(biāo)準裝置檢(jian)測;試驗條(tiao)件三:用高(gāo)低溫試驗(yan)箱恒溫至(zhi)0℃,控制音速(sù)噴🌈嘴實驗(yàn)室溫度到(dào)0℃或略低于(yú)0℃,用音速噴(pēn)嘴式氣體(ti)🛀🏻流量标準(zhǔn)裝置檢測(ce)。不同溫度(du)條件下三(san)🌈台氣體渦(wō)輪流量計(jì)的示值誤(wù)差曲線如(rú)圖1所示。
 
　　通(tōng)過對三塊(kuài)氣體渦輪(lún)流量計的(de)實驗數據(ju)可以看出(chū),溫度對氣(qi)體渦輪流(liu)量計的示(shì)值誤差有(you)明顯的影(yǐng)響,但在大(da)流量時📞的(de)影響有限(xian)，流量越小(xiao)影響越大(dà)。JJG1037--2008《氣體㊙️渦輪(lún)流量計》中(zhōng)🈲,在對檢定(ding)環境🏃‍♀️條件(jiàn)的要求🔞中(zhōng)描述爲✌️5~45℃,檢(jian)測溫度在(zài)10.5℃時滿足⛱️檢(jiǎn)測要求，通(tong)過對音速(sù)噴嘴法氣(qi)體流量标(biāo)準裝置檢(jiǎn)測氣體渦(wo)輪流量🈚計(jì)的曆史記(jì)錄💞查閱和(hé)相同儀表(biǎo)不同年代(dai)的檢測結(jie)果分析,發(fa)現氣體渦(wō)輪🙇‍♀️流量計(jì)受溫度影(ying)響的程度(du)不盡相同(tóng),有的影響(xiang)較小，也有(you)的會發生(sheng)一些誤差(chà)偏移。可以(yǐ)看出溫度(dù)對渦輪流(liu)量計的影(ying)響❌是有限(xiàn)的,且因生(sheng)産廠家而(er)異。對于這(zhe)批氣體渦(wo)輪流量💯計(jì)爲何産生(shēng)⭐如此大的(de)誤差🌈,通過(guo)分析和與(yu)該氣體⚽渦(wo)輪流量計(ji)的駐中國(guó)技術代表(biao)🌈溝通,發現(xiàn)該類氣體(tǐ)渦輪流量(liàng)計在南方(fāng)地區使用(yong)中幾乎🧑🏽‍🤝‍🧑🏻很(hěn)少發生此(ci)類問題,而(ér)且在多個(ge)省級計量(liàng)技⛱️術機構(gòu)檢測時🌐也(yě)沒有發生(shēng)多台不合(he)格的問題(ti),但該氣體(tǐ)渦輪流量(liang)計并未考(kǎo)慮在東北(běi)地區極寒(hán)狀态下對(dui)儀表的影(ying)響。通過分(fen)析,氣體渦(wo)輪☎️流量計(jì)需要潤滑(huá)劑潤滑才(cai)能正常工(gong)作,在北方(fang)寒冷地區(qu)可能會出(chu)現♻️渦輪潤(rùn)滑油低溫(wēn)性能不好(hǎo)，導緻黏度(du)變化較大(dà),阻力增♍強(qiáng),降低低溫(wēn)下渦輪軸(zhóu)承的旋轉(zhuǎn)速⚽率,從而(er)引起小流(liú)量誤差受(shou)溫度影響(xiǎng)較大的情(qíng)況,類似于(yu)汽車發動(dong)機機油的(de)特性,因此(ci)更換低溫(wēn)潤滑油🙇‍♀️可(ke)以從--定程(chéng)度🥵上解決(jue)此類問題(ti)的發生。而(er)很多出問(wen)題的氣🍓體(tǐ)渦輪流量(liàng)計也大多(duō)由此類因(yīn)素導緻。
3結(jié)束語.
　　大部(bù)分氣體渦(wō)輪流量計(jì)都配備了(le)智能體積(jī)修正儀,可(kě)以将✉️工況(kuang)流量修正(zheng)到标況流(liu)量,但實際(jì)極限條件(jiàn)🤞下的溫度(dù)仍會對氣(qì)體渦輪流(liu)量計的機(ji)械性能産(chǎn)生一定的(de)影響,有時(shí)也是⭐不能(néng)忽略的，儀(yi)表生産企(qi)業應當充(chong)分考慮到(dao)這種極限(xiàn)條件,在機(jī)械結構設(shè)計時降低(di)低溫對機(ji)械部件的(de)影響并提(tí)供适🔆當的(de)潤滑油,用(yong)戶在使用(yòng)時也應當(dāng)按時加注(zhu)符合✉️要求(qiú)的專業潤(rùn)滑油,在有(yǒu)條件的情(qing)況下應當(dāng)設置獨立(li)儀表室或(huò)其他措施(shi)來保護流(liu)量🤟計。

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