容積式氣體流量計(如膜式燃?xì)獗怼⒘_茨流量計、濕式氣體流量計等)的檢定,核心目的是通過更高精度的標(biāo)準(zhǔn)裝置,來驗證其示值誤差是否在國家標(biāo)準(zhǔn)或法規(guī)允許的范圍內(nèi),以確保其計量的準(zhǔn)確和公平。
這個過程可以通俗地理解為?“為流量計做體檢”或?“用一把更精準(zhǔn)的尺子去校準(zhǔn)另一把尺子”。
檢定的核心原理
比較法:在一個穩(wěn)定的氣體流路中,讓被檢流量計和更高精度的標(biāo)準(zhǔn)裝置同時工作一段時間。比較在這段時間內(nèi):
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被檢流量計的示值(它顯示了多少氣體流過)
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標(biāo)準(zhǔn)裝置測得的實際值(真正流過了多少氣體)
通過計算兩者的差異,來確定被檢流量計的誤差。
基本公式為:
誤差 = (被檢表示值 - 標(biāo)準(zhǔn)裝置示值) / 標(biāo)準(zhǔn)裝置示值 × 100%
主要檢定方法(標(biāo)準(zhǔn)裝置的類型)
根據(jù)所使用的“更精準(zhǔn)的尺子”(標(biāo)準(zhǔn)裝置)不同,主要分為兩大類:
1. 標(biāo)準(zhǔn)表法
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原理:使用一臺精度比被檢表高至少一倍以上的標(biāo)準(zhǔn)流量計(簡稱“標(biāo)準(zhǔn)表”)作為參照。讓氣體同時流過標(biāo)準(zhǔn)表和被檢表,直接比較兩者的讀數(shù)。
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優(yōu)點:裝置簡單、成本較低、效率高,易于實現(xiàn)自動化。
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缺點:精度最終依賴于標(biāo)準(zhǔn)表自身的精度和穩(wěn)定性。
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應(yīng)用:非常普遍,常用于工業(yè)現(xiàn)場、燃?xì)夤緦Υ罅咳細(xì)獗淼氖状螜z定和后續(xù)檢定。
2. 標(biāo)準(zhǔn)體積管/鐘罩法 (這是更經(jīng)典、更基準(zhǔn)的方法)
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原理:使用一個能精確產(chǎn)生或測量固定體積氣體的裝置作為標(biāo)準(zhǔn)。
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優(yōu)點:精度極高,是原始基準(zhǔn)或傳遞基準(zhǔn),可靠性最高。
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缺點:設(shè)備龐大、昂貴,一般安裝在實驗室,不易移動。
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應(yīng)用:主要用于對標(biāo)準(zhǔn)表進(jìn)行檢定/校準(zhǔn)(即“對標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)”),或?qū)Ω呔攘髁坑嬤M(jìn)行型式評價和仲裁檢定。
(除此之外還有mt法、pvt法等,但以上兩種最為常見)
檢定的關(guān)鍵步驟和內(nèi)容
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外觀檢查:檢查流量計標(biāo)識是否清晰、結(jié)構(gòu)是否完好、有無損壞。
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密封性測試:向流量計內(nèi)充入一定壓力氣體,確保其沒有泄漏。這是安全性和準(zhǔn)確性的前提。
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示值誤差檢定:這是最核心的步驟。
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重復(fù)性檢定:在相同的條件下,對同一流量點多次測量,考察其測量結(jié)果的一致性。重復(fù)性好是準(zhǔn)確度的基礎(chǔ)。
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數(shù)據(jù)處理與判斷:將所有點的誤差與規(guī)程規(guī)定的最大允許誤差(MPE)?進(jìn)行對比。例如,民用膜式燃?xì)獗淼腗PE一般為±3%或±1.5%(不同流量點要求不同)。如果所有點的誤差都在MPE范圍內(nèi),且重復(fù)性合格,則判定為合格,否則為不合格。
影響檢定的重要因素
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溫度、壓力和氣體組分:氣體的體積受溫壓影響巨大(遵循理想氣體狀態(tài)方程)。檢定過程中必須同步測量氣體溫度和壓力,并將標(biāo)準(zhǔn)裝置和被檢表的示值統(tǒng)一換算到同一參考條件下(通常是標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài):20°C, 101.325 kPa),才能進(jìn)行公平比較。這是檢定精度最關(guān)鍵的技術(shù)環(huán)節(jié)之一。
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安裝條件:流量計前后直管段、管道振動等會影響流場,從而影響讀數(shù)。檢定必須嚴(yán)格按照規(guī)程要求的安裝條件進(jìn)行。
總結(jié)
核心目的 |
驗證流量計示值誤差是否在法定允許范圍內(nèi) |
核心原理 |
比較法:用高精度標(biāo)準(zhǔn)裝置的值作為“尺子”去衡量被檢表 |
主要方法 |
標(biāo)準(zhǔn)表法(常用,效率高)、鐘罩法(基準(zhǔn),精度高) |
關(guān)鍵步驟 |
外觀/密封性檢查 → 多流量點示值誤差測試 → 重復(fù)性測試 |
關(guān)鍵因素 |
溫壓補(bǔ)償(必須換算到標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài))、安裝條件 |
容積式氣體流量計的檢定是保證能源貿(mào)易結(jié)算公平、工業(yè)過程控制精確的重要技術(shù)活動,通常由法定計量檢定機(jī)構(gòu)(如各地的計量院、所)或授權(quán)實驗室執(zhí)行。