摘要：氣體(tǐ)渦輪和腰(yao)輪流量計(jì) 常作爲氣(qi)體流量标(biao)準裝置比(bi)對的傳遞(di)标準,但在(zài)比對過程(chéng)中的計量(liang)性能變化(huà)影響甚至(zhì)決定了比(bi)對結❓果的(de)♉客觀性與(yǔ)公正性。基(jī)于一台氣(qì)體渦輪流(liú)量計 和一(yī)台腰輪流(liu)量計在比(bǐ)對過程中(zhong)的8次實驗(yàn)數據,從兩(liang)🛀台㊙️流量計(jì)的整體上(shàng)和單一流(liú)量點兩個(gè)角度出發(fā),分析示值(zhí)誤差、儀表(biǎo)🧑🏽‍🤝‍🧑🏻系數及其(qí)複現性和(he)穩定🚩性的(de)變化規律(lü)♋。結果顯示(shì)兩台流量(liàng)計在比對(duì)過程中均(jun)保持了較(jiao)好的複現(xiàn)性;前者的(de)穩定性較(jiao)好,而後者(zhe)的穩定性(xìng)不合格;兩(liǎng)台流量計(jì)的複現性(xìng)和穩定性(xing)均随着🌏其(qi)流量的增(zēng)大而逐漸(jiàn)提高。由此(ci)說明，氣體(tǐ)流量标準(zhǔn)裝置比對(duì)工作中優(you)先選擇穩(wěn)定性較好(hǎo)的流量計(ji)作爲傳遞(dì)标準,且盡(jìn)可能選擇(ze)大的📱流量(liang)點,有利于(yú)減小其🏃‍♀️複(fú)現性和穩(wěn)定性對測(cè)量結果的(de)影響,更好(hǎo)地反映标(biao)準裝置的(de)測量能力(li)。
0引言
　　在氣(qì)體流量計(ji)量中,氣體(ti)渦輪和腰(yao)輪流量計(jì)均爲💯比🏃‍♀️較(jiao)♉成熟的儀(yí)表,具有精(jing)度高、重複(fú)性好、量程(cheng)比寬、抗幹(gan)擾能力強(qiáng)等特點，在(zài)石油化工(gōng)工業生産(chan)中廣🔞泛應(ying)用。同時,在(zai)✊全國省級(ji)技術機構(gou)之間和省(sheng)市範🔞圍内(nei),這兩🤟種流(liú)量計也多(duō)次被作爲(wei)傳遞💃标準(zhǔn)用于氣體(tǐ)流量标準(zhun)裝置的比(bi)對工作。
　　但(dan)是,比對過(guò)程中,這兩(liang)種流量計(ji)的計量性(xing)能變化情(qing)🈲況✨以及這(zhe)一變化對(duì)比對數據(ju)的影響程(chéng)度等問題(ti)都沒有🌈一(yi)個定量甚(shen)至定性的(de)結論。分析(xī)和研究♻️這(zhe)些問題,有(yǒu)利🧑🏽‍🤝‍🧑🏻于對比(bǐ)對數據更(geng)加客觀的(de)評價和處(chu)理,提高比(bi)對結果的(de)公平性和(hé)公正性。同(tong)時,進一🏃🏻步(bù)分析其變(bian)😍化規律，有(yǒu)利于指導(dǎo)比對工作(zuo)中對流量(liang)計和流量(liàng)點的選擇(zé),以減小流(liu)量計本身(shen)對比對數(shù)據的影響(xiǎng)程度,使得(de)比對結果(guǒ)能夠更好(hao)地反映标(biāo)準裝置的(de)測量能力(lì)。
　　2025年12月,新疆(jiang)維吾爾自(zi)治區計量(liang)測試研究(jiū)院承擔并(bing)主導了全(quan)疆範圍内(nèi)氣體流量(liàng)标準裝置(zhì)的比對工(gōng)作。本🛀🏻文基(jī)于本次比(bi)對工作中(zhong)的實驗數(shu)據，分析和(hé)✍️研究兩台(tái)傳遞标準(zhun)一氣體渦(wo)輪流量計(ji)和氣體腰(yao)輪流量計(jì)的計量性(xing)能變化情(qing)況,以期爲(wèi)探讨和解(jiě)✏️決上述問(wen)題提供參(cān)考。
1比對概(gai)述
　　主導實(shi)驗室爲新(xin)疆計量測(cè)試研究院(yuan)，參比實驗(yàn)室🌈爲全疆(jiang)範圍内其(qi)他七個授(shòu)權的計量(liàng)技術機構(gou)。.所有實驗(yan)室的比對(dui)裝置均爲(wèi)臨界流文(wén)丘裏噴嘴(zuǐ)法氣體流(liu)量标準裝(zhuāng)置,測量範(fàn)圍均滿足(zu)比對的流(liu)量點要求(qiu)。傳📧遞标準(zhǔn)爲--台渦輪(lun)流量計和(he)一台腰輪(lún)流量計,均(jun)采用脈沖(chòng)輸出的方(fang)法，測量設(shè)定流量點(diǎn)的儀表系(xì)數。傳遞🌂标(biao)準的參數(shu)見表1。
 
　　爲了(le)保證傳遞(dì)标準的計(jì)量性能穩(wěn)定性,采用(yong)星形🔞式傳(chuan)遞👣方法,比(bǐ)對過程中(zhōng)主導實驗(yan)室完成對(duì)傳遞标準(zhǔn)的8次試驗(yan)。每個流量(liàng)🐆點重複實(shi)驗6次,取算(suan)術平均值(zhí)作爲實驗(yàn)結果。比對(dui)過程中人(rén)員全程監(jian)督,傳👨‍❤️‍👨遞标(biao)準在㊙️比對(dui)過程🐇中沒(méi)有出現碰(pèng)撞、跌落、電(diàn)擊、堵㊙️塞等(děng)意外情況(kuàng)，保證了傳(chuán)遞标準的(de)完好性和(he)實驗數據(jù)的有效性(xing)。
　　本文基于(yu)實驗數據(jù)分析和研(yán)究氣體渦(wō)輪和腰輪(lún)流✌️量計的(de)計量性能(neng)變化,從流(liú)量計整體(ti)情況、單個(ge)流量♋點情(qíng)況兩🐕個角(jiao)度出發,分(fen)析其示值(zhí)誤差、儀表(biǎo)系數、複現(xiàn)性穩定性(xing)等方面的(de)内容,同時(shí)對比對數(shù)據進行處(chu)理,以驗證(zhèng)☀️分析結論(lùn)。
　　複現性定(dìng)義爲同一(yi)流量計在(zài)相同的标(biāo)準裝置、不(bú)🔞同的實驗(yàn)時間、不同(tóng)的實驗環(huan)境條件下(xia)得到測量(liang)結果的一(yī)緻程度,采(cǎi)用實驗标(biao)準偏差表(biao)示[5-6]。衡量标(biāo)準爲流量(liàng)計最大允(yǔn)許誤差絕(jue)❤️對值的♋1/3。計(jì)算公式爲(wei):
 
　　式中:sR爲儀(yí)表系數或(huo)示值誤差(cha)的複現性(xìng);n爲試驗次(cì)數,n=8;`x爲8次實(shí)驗數據的(de)平均值,下(xia)同。
　　穩定性(xing)定義爲同(tong)-一流量計(jì)在同一個(ge)标準裝置(zhì)、不同實驗(yàn)條件下,多(duō)次測量結(jie)果的變化(hua)幅度,衡量(liàng)标準爲🔴流(liú)量♋計的最(zui)大允許誤(wù)差。計算公(gong)式爲:
　　式中(zhōng):xmax、xmin分别爲本(běn)次實驗數(shu)據中儀表(biǎo)系數或示(shi)值誤差的(de)㊙️最大值、最(zui)小值。
2流量(liang)計整體計(jì)量性能分(fen)析
　　試驗得(dé)到的兩個(ge)流量計的(de)儀表系數(shu)和示值誤(wù)差以及它(tā)們的平均(jun)值、複現性(xing)和穩定性(xing)如表2所示(shi)。
 
2.1示值誤差(chà)
　　氣體渦輪(lun)流量計最(zui)大示值誤(wu)差爲0.28%，氣體(tǐ)腰輪流量(liàng)計最大示(shi)值誤差爲(wei)0.31%,均小于其(qí)最大允許(xǔ)誤差1%,滿足(zú)合格要求(qiu)。由此說明(míng),氣體渦輪(lún)和腰輪流(liú)量計的計(ji)量精度💋比(bi)較高⛹🏻‍♀️，穩定(ding)性也較好(hao)。同時,由♍于(yu)采用脈沖(chòng)輸出方式(shi),示值誤差(cha)也反映了(le)流量計儀(yi)表系數的(de)線性度,示(shi)值誤差較(jiao)小，說.明流(liu)量計儀表(biǎo)系數的線(xian)🏃性度也比(bǐ)較🔞好。
2.2複現(xian)性
　　氣體渦(wō)輪流量計(ji)的儀表系(xì)數複現性(xìng)爲0.12%、示值誤(wù)差複現🈲性(xing)爲0.06%,小♈于0.33%,由(yóu)此說明氣(qì)體渦輪流(liú)量計在改(gai)變了實驗(yàn)時間和環(huán)境條件下(xià),仍然能夠(gou)保證儀表(biǎo)系數和示(shì)㊙️值誤差的(de)一緻性,也(ye)證明了常(cháng)規的檢定(ding)結果對正(zhèng)常工作條(tiao)件下氣體(tǐ)渦🔞輪流量(liang)計的有效(xiào)性。同樣,從(cong)氣體㊙️腰輪(lún)流量計的(de)儀表系數(shù)和示值誤(wù)差的複現(xian)性數據分(fen)析,結論與(yu)氣體渦輪(lún)流量計 一(yī)緻。
2.3穩定性(xìng)
　　氣體渦輪(lun)流量計的(de)儀表系數(shu)和示值誤(wù)差的穩定(ding)性🐆分别🏒爲(wei)0.41%.0.64%,均小于1%,在(zai)合格範圍(wéi)内。氣體腰(yao)輪流量計(ji)的儀表系(xi)數穩定性(xìng)爲0.81%,示值誤(wù)差穩定性(xìng)爲1.13%,前者合(hé)格,後者🙇‍♀️不(bu)合格。
2.4小結(jié)
　　從氣體渦(wō)輪和腰輪(lún)流量計的(de)儀表系數(shù)和示值誤(wu)差整體分(fèn)析⭐其複現(xiàn)性和穩定(dìng)性,可以得(de)出:在多次(cì)試驗🙇‍♀️中,兩(liǎng)種流量計(ji)的儀表系(xi)數和示值(zhí)誤差均保(bǎo)持了較好(hao)的一💜緻性(xìng)。同時,前者(zhě)的穩定性(xing)優于後者(zhě),後者的示(shì)值誤差穩(wěn)定性超過(guo)允許範圍(wéi),可能會對(dui)🔞比對結果(guǒ)産生較大(dà)影響。
3單個(gè)流量點計(ji)量性能分(fèn)析
　　針對每(měi)一個流量(liàng)點儀表系(xì)數的測量(liang)數據見表(biao)3。
 
3.1儀表系數(shù)
　　對表3中兩(liang)台流量計(ji)各流量點(dian)的儀表系(xì)數轉換爲(wèi)折🐆線圖，見(jiàn)圖🚩1和圖2。
 
　　從(cóng)圖1中可以(yi)看出,氣體(tǐ)渦輪流量(liàng)計三個流(liú)量點儀表(biǎo)系數的變(biàn)化趨勢基(jī)本上是一(yī)緻的。其中(zhōng)，80m3/h流量點的(de)儀表系數(shu)最大，150m3/h和300m3/h兩(liǎng)個⭐流量點(dian)的儀表系(xi)數基本相(xiàng)同。所以,氣(qì)體渦輪流(liu)量計在150m3'/h和(hé)300m3/h流量點的(de)儀表系數(shù)具有較好(hǎo)的一緻性(xing),在比對實(shí)驗中，選擇(ze)這兩個❤️流(liu)量點能夠(gòu)更好地反(fǎn)映出标準(zhǔn)裝置在不(bú)同流量點(diǎn)的穩定性(xing)和正确率(lü)。
 
　　圖2中，氣體(tǐ)腰輪流量(liang)計三個流(liú)量點的儀(yí)表系數整(zheng)⛱️體的變化(huà)趨勢相同(tóng),第二次試(shi)驗的儀表(biao)系數整體(tǐ)增大,第三(sān)次試驗的(de)儀表系數(shù)卻整體下(xià)降,而之前(qián)和之後🏃🏻的(de)儀表系數(shu)基本保持(chi)--緻。三個流(liú)量點的儀(yi)表系數平(píng)均值分别(bié)爲1413.96m-3、1416.19m-3和1419.20m-3,差值(zhi)基本相同(tong),說明氣體(ti)腰輪流量(liang)計的儀表(biao)系數與流(liu)量點的🔞線(xian)性關系較(jiào)好。
　　同時,從(cóng)表3中可以(yǐ)看出,氣體(tǐ)渦輪流量(liang)計的儀表(biǎo)系數随着(zhe)流量點的(de)增大而減(jiǎn)小，而氣體(tǐ)腰輪流量(liang)計的儀表(biǎo)系數随着(zhe)流量點🤞的(de)增大而增(zeng)大,這也反(fǎn)映出兩種(zhǒng)流量計不(bu)同的計量(liàng)特性。
3.2複現(xian)性
　　氣體渦(wo)輪流量計(jì)在80m3/h、150m3/h、300m3/h流量點(diǎn)的儀表系(xi)數複現性(xìng)分♉别爲0.17%、0.11%和(hé)0.08%,均🙇🏻小🥵于0.33%,屬(shu)于合格範(fàn)疇,且值都(dou)比較小;氣(qi)體🍓腰輪流(liú)量✌️計三個(gè)流量點☎️的(de)儀表系數(shu)複現性分(fen)别🍉爲0.30%、0.29%和0.18%，也(yě)☔均小于0.33%，但(dan)是值都比(bi)較大,其複(fu)現性明顯(xian)比氣體渦(wo)輪流量計(ji)差。
　　由此可(kě)以分析出(chū),兩台流量(liang)計所有流(liu)量點的儀(yi)表系數在(zai)不同檢定(dìng)條件下均(jun)表現出了(le)較好的一(yi)緻性,但氣(qi)體渦輪流(liú)量💃計的一(yī)緻性明顯(xian)優于氣體(tǐ)腰輪流量(liàng)計。同時,兩(liǎng)台流量計(jì)均表現出(chū)流量點儀(yí)表系數的(de)複現性随(suí)着流量點(dian)的增大而(ér)減小的特(tè)點,也就是(shì)說在✔️接近(jin)其最大流(liú)量點處儀(yi)表系數的(de)複現性最(zui)好,儀表💜系(xì)數的一緻(zhi)性⭐最好。這(zhe)一特點有(yǒu)利于在對(dui)标🌐準裝置(zhì)進行量值(zhi)比對、期間(jian)核查、穩定(dìng)性和重複(fú)性考核等(děng)工💃🏻作中更(geng)好地選擇(zé)流😍量點，以(yǐ)盡量減小(xiao)或避免流(liú)量計本身(shēn)對标準裝(zhuang)置測量結(jie)果的影響(xiǎng)。
3.3穩定性
　　氣(qi)體渦輪流(liú)量計從小(xiao)到大的三(san)個流量點(diǎn)的儀表系(xì)數依次爲(wèi)0.53%、0.32%和0.24%,均處于(yu)合格範圍(wéi)内;氣體腰(yāo)輪流量計(ji)從小到大(da)的三個流(liú)量點的儀(yi)表系數分(fen)别爲1.06%、1.01%和0.60%，其(qi)中前🔆兩個(gè)值均大于(yú)1%,不合格,第(dì)三個值雖(sui)然合格✉️，但(dan)也較大。
　　這(zhè)些數據說(shuo)明了氣體(ti)渦輪流量(liang)計在實驗(yan)過程中保(bao)持了良好(hao)的穩定性(xìng)，儀表系數(shù)的變化對(duì)比對結果(guǒ)的影響✔️較(jiao)小，屬于⛱️可(ke)以接受範(fan)圍;而氣體(tǐ)腰輪流量(liàng)計在實驗(yàn)過程中的(de)穩定性較(jiào)差,儀表系(xì)數出現了(le)較大的偏(piān)離,不能客(kè)觀反映出(chu)标準裝置(zhì)的計量性(xing)能,在比對(dui)實驗中需(xu)要慎重
3.4小(xiǎo)結
　　從單個(gè)流量點分(fèn)析兩台流(liú)量計的儀(yí)表系數,發(fa)現☁️氣體渦(wo)輪流量計(jì)的儀表系(xi)數在後兩(liǎng)個流量點(dian)一緻性較(jiao)好,能夠更(geng)好地反映(ying)出标準裝(zhuang)置的穩定(dìng)性💞和正确(que)率;而氣體(ti)腰輪流量(liang)計的儀表(biao)系數與流(liu)量點的線(xiàn)性關系較(jiao)好。同時,兩(liang)種流量計(jì)的儀表系(xi)數🌏随着流(liú)量點的增(zeng)大而呈現(xian)相反的變(biàn)化趨勢。
　　氣(qì)體渦輪和(he)腰輪流量(liang)計各流量(liàng)點儀表系(xi)數的複現(xiàn)性🏃‍♂️均合格(gé),但前者明(míng)顯優于後(hòu)者,且随着(zhe)流量點🔆的(de)增大,複現(xian)性逐漸變(bian)好🏃‍♀️。在利用(yong)這兩種流(liú)量計考🙇🏻核(he)标準裝置(zhi)的工作中(zhōng),盡可能選(xuǎn)擇大的流(liu)量點，有利(lì)于使測量(liang)結果反映(yìng)标準裝置(zhì)的計量特(te)性。
　　氣體渦(wō)輪流量計(ji)的穩定性(xing)均合格,但(dan)氣體腰輪(lun)流量計前(qián)兩個流量(liàng)點儀表系(xi)數的穩定(dìng)性不合格(ge),在💛比對實(shi)驗中優先(xiān)選💔擇前者(zhe),慎重選擇(ze)後者。兩種(zhong)流量計儀(yi)表系數的(de)穩定性也(ye)随着流量(liàng)點增大而(er)提高，選擇(zé)大流量點(dian)有利于減(jiǎn)小儀表系(xì)數穩定性(xing)對比對試(shì)驗的影響(xiang)。
4結束語
　　本(běn)文依據氣(qì)體渦輪和(hé)腰輪流量(liang)計的8次實(shí)驗數據,從(cong)示值誤差(chà)、儀表系數(shu)、複現性、穩(wěn)定性等方(fang)面分析了(le)兩台流量(liàng)計在比對(dui)過程中的(de)計量性能(néng)變化情況(kuàng)。從整體上(shang)分析,兩台(tái)🛀🏻流量計的(de)儀表系數(shu)和示值誤(wù)差均具有(yǒu)較好的一(yī)-緻性，但氣(qi)體腰輪流(liu)量計的變(bian)化幅度較(jiào)大。從單一(yī)流量點分(fen)析,氣體渦(wō)輪流量💜計(jì)各流量點(diǎn)儀表系數(shu)均表現出(chū)了很高的(de)複現性和(he)穩定性;而(er)氣體腰輪(lun)流量計各(gè)流量點儀(yí)表系數的(de)複現性較(jiao)好,穩定性(xing)超過允許(xu)範圍。
　　氣體(ti)流量标準(zhǔn)裝置的比(bi)對是保證(zhèng)區域範圍(wéi)量值傳遞(di)一緻性和(hé)有效性的(de)一項重要(yào)内容。但由(yóu)于工作的(de)難度大、周(zhou)✂️期長、内容(róng)複雜,所以(yǐ)很難保持(chi)一定的連(lian)續性和周(zhou)期性,對傳(chuan)遞标準在(zài)比🔴對過程(cheng)中的計量(liang)性能變化(hua)研究也不(bu)能得🏃🏻‍♂️到很(hen)好的☎️論證(zhèng)。所以♻️，本文(wén)的分析✨和(hé)研究結論(lun)也并不能(neng)代表兩種(zhǒng)類型🔴流量(liang)計的整體(ti)計量性能(néng),需要更加(jia)充分的實(shí)驗和充足(zu)的數據才(cái)能得出盡(jin)可能全面(mian)、客觀的結(jie)論,爲提升(shēng)氣體流量(liàng)标準🆚裝置(zhi)的比對工(gōng)作提供依(yī)據。

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