關(guān)于強堿流量表在不同溫度下的特性變化研究分析

強堿流量表的特點(diǎn)很顯著(zhù)，功能也很強大，對于工業(yè)生產(chǎn)現場(chǎng)的絕大部分的民導電液位都有著(zhù)優(yōu)良測量效果，被廣泛應用在國家法定計量機構和相關(guān)計量器具生產(chǎn)企業(yè)中。按照其測量原理，強堿流量表在測量時(shí)不受溫度、流速等因素的影響，但是實(shí)際使用中，對于溫度和流速還是有一定要求的，測量介質(zhì)的溫度即使不影響電極，也會(huì )對于強堿流量表的內襯產(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，對于強堿流量表測量管道中的液位也不能無(wú)限增大或減小，必須在規定的測量流速中，否則仍然對于測量的精度產(chǎn)生影響。
因此，有必要對高精度強堿流量表的溫度等影響因素進(jìn)行實(shí)驗研究分析。山東省計量院的DN50～DN400熱水流量標準裝置，口徑與測量不確定度國際領(lǐng)先。質(zhì)量法流量測量范圍為(0.1～1200)m³/h，低溫制冷裝置最低可達5，高溫加熱裝置最高可達85，滿(mǎn)足強堿流量表實(shí)驗流量點(diǎn)及溫度點(diǎn)的測量要求。該標準裝置為研究高精度強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)驗平臺。
為了研究高精度強堿流量表在不同溫度下的特性變化，以計量院的DN50～DN400熱水流量標準裝置為實(shí)驗平臺，對橫河DN40、科隆DN80、西門(mén)子DN100三塊0.2級強堿流量表進(jìn)行研究。采用熱水流量標準裝置質(zhì)量法測試強堿流量表在不同溫度及流速下的儀表系數和重復性。通過(guò)實(shí)驗分析得出：強堿流量表的儀表系數隨介質(zhì)溫度的升高逐漸降低；儀表系數在高溫以及低溫處受影響明顯，DN40強堿流量表的儀表系數本次實(shí)驗高低溫處最大變化量約為0.7%；在強堿流量表對應的流量范圍內，儀表系數受介質(zhì)流速變化的影響不超過(guò)±0.2%等。通過(guò)實(shí)驗分析，對強堿流量表的特性有了深入的了解，對流量計量器具的標定以及相關(guān)的實(shí)驗工作有著(zhù)積極的作用。
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1 實(shí)驗設計 以計量院DN50～DN400熱水流量標準裝置為實(shí)驗平臺，強堿流量表共3塊，分別為DN40強堿流量表，科隆DN80強堿流量表，西門(mén)子DN100強堿流量表，精度均為0.2級。3塊強堿流量表經(jīng)過(guò)多次校準比對，性能穩定。對強堿流量表在10、20、50、80 4個(gè)溫度點(diǎn)下進(jìn)行儀表系數及重復性測量，根據JJG 643-2003《標準表法流量標準裝置》的要求選取流量點(diǎn)。
2 實(shí)驗研究 實(shí)驗利用熱水流量標準裝置質(zhì)量法標定強堿流量表的儀表系數和重復性，主要測試其在不同溫度及不同流速下的儀表系數及重復性的變化規律。單塊標準表在同一溫度點(diǎn)下，每個(gè)流量點(diǎn)進(jìn)行10次儀表系數測量，計算該流量點(diǎn)下的平均儀表系數及重復性，將所有流量點(diǎn)測量完成后，得到該強堿流量表在此溫度點(diǎn)下的儀表系數及重復性的實(shí)驗數據。依次變換強堿流量表及溫度點(diǎn)進(jìn)行測量，得到不同強堿流量表在不同溫度下的儀表系數及重復性數據。
2.1 儀表系數分析 將實(shí)驗測得的強堿流量表在不同溫度及流速下的儀表系數數據整理，特性曲線(xiàn)如圖1所示，3組曲線(xiàn)分別對應DN40、DN80、DN100的3塊強堿流量表的儀表系數曲線(xiàn)。由圖1可得：

(1) 隨著(zhù)介質(zhì)溫度的升高，強堿流量表的儀表系數均呈逐漸降低的趨勢。其中20和50的儀表系數基本相同，10和80的儀表系數與20時(shí)偏離較大。
(2) 溫度對強堿流量表的儀表系數在高溫以及低溫處影響明顯，以DN40強堿流量表為例，儀表系數本次實(shí)驗高低溫處最大變化量約為0.7%。
3) 在強堿流量表相應的流量范圍內，在同一溫度下，隨著(zhù)介質(zhì)流速的變化，強堿流量表的儀表系數在個(gè)別點(diǎn)出現略微浮動(dòng)，但整體變化不超過(guò)±0.2%。
2.2 重復性分析 將實(shí)驗測得的強堿流量表在不同溫度及流速下的重復性數據整理，特性曲線(xiàn)如圖2所示，3組曲線(xiàn)分別對應DN40、DN80、DN100的3塊強堿流量表。

由圖2可得，隨著(zhù)介質(zhì)溫度及流速的變化，強堿流量表的重復性有一定的波動(dòng)，但都在0.07%以下，符合JJG 1033-2007《強堿流量表》的重復性要求，說(shuō)明強堿流量表的重復性受溫度及流速影響較小，同時(shí)表明該熱水流量標準裝置在不同溫度點(diǎn)下的測量性能穩定。
3 結束語(yǔ)
通過(guò)測試結果分析得出：
(1)隨著(zhù)介質(zhì)溫度的升高，強堿流量表的儀表系數均呈逐漸降低的趨勢。
(2)溫度對強堿流量表的儀表系數在高溫以及低溫處影響明顯，DN40強堿流量表的儀表系數本次實(shí)驗高低溫處最大變化量約為0.7%。
(3)在強堿流量表對應的流速范圍內，儀表系數受介質(zhì)流速變化的影響不超過(guò)±0.2%。
(4)強堿流量表的重復性均在0.07%以下，符合重復性要求，說(shuō)明強堿流量表的重復性受溫度及流速影響較小，同時(shí)表明該熱水流量標準裝置在不同溫度點(diǎn)下的測量性能穩定。 通過(guò)實(shí)驗分析，對強堿流量表在不同溫度、流速下的實(shí)驗特性有了深入的了解，為標準表在實(shí)際工況下的特性提供了詳實(shí)的實(shí)驗數據的支持。這對流量計量器具的標定以及相關(guān)的標準表實(shí)驗工作都有著(zhù)積極的作用。

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