[摘要]文章依據(jù)在實際工作中的實踐經(jīng)驗，克服在實驗室內(nèi)對高壓浮子流量計檢測的局限性，采用在線實流檢測方法，對此方法進行分析和研究，并以期對節(jié)能降耗工作有所裨益。
浮子流量計作為直觀流動指示或測量精度要求不高的現(xiàn)場指示儀表，被廣泛地用在電力、石化、化工、冶金等工業(yè)流程中。浮子流量計的工作原理是:浮子流量計的流量檢測元件是由一根自下向上擴大的垂直錐形管和-一個沿著錐管軸上下移動的浮子組所組成。被測流體從下向上經(jīng)過錐管和浮子形成的環(huán)隙時，浮子上下端產(chǎn)生差壓形成浮子上升的力，當(dāng)浮子:所受上升力大于浸在流體中浮子重量時，浮子便上升，環(huán)隙面積隨之增大，環(huán)隙處流體流速立即下降,浮子上下端差壓降低，作用于浮子的上升力亦隨著減少，直到上升力等于浸在流體中浮子重量時，浮子便穩(wěn)定在某一高度。浮子在錐管中高度和通過的流量有對應(yīng)關(guān)系。高壓浮子流量計的工作介質(zhì)-般為各種壓縮氣體。其它流量計如渦輪流量計，在高壓下使用和檢測與在常壓下使用和檢測性能有所變化，而浮子流量計由于其特殊的工作原理，常壓下無法得到高壓差，高壓浮子流量計不工作。
1實驗室檢測高壓浮子流量計的局限性
(1)鐘罩式氣體流量標準裝置是實驗室中檢測氣體流量計的主要標準裝置，100L、200L鐘單余壓通常為1000~1600Pa,500L鐘罩余壓通常為2500Pa,而用于焊接氣體計量的高壓浮子流量計工作壓力通常為0.35~0.5MPa,此類氣體流量計在實驗室中用鐘罩式氣體流量標準裝置檢測無法得到高壓差，浮子流量計不能工作，無法進行正常檢測。
(2)在實驗室中如果用氣泵做氣源，用標準表法對高壓浮子流量計進行檢測，經(jīng)試驗得知，氣源壓力不能保證恒定，無法進行正常檢測。
(3)實驗室中氣體流量標準裝置的工作介質(zhì)通常是空氣，高壓浮子流量計的工作介質(zhì)常為Ar、CO2等等，由于工作介質(zhì)和檢測介質(zhì)的不同，即使能夠檢測也存在刻度間換算問題。
2在線實流檢測
選用標準氣表，對高壓浮子流量計進行在線實流檢測。當(dāng)標準氣表和被檢測流量計的流量達到穩(wěn)定時，讀取標準氣表和被檢測流量計的指示流量，記錄標準氣表和被檢測流量計進口處的壓力、溫度,計算被檢測流量計的實際流量。工作介質(zhì)經(jīng)過在線高壓被檢浮子流量計后,氣體壓力大幅度降低，進人標準氣表的氣體壓力已是常壓，所以被檢高壓浮子流量計和標準氣表都可正常工作。
2.1數(shù)學(xué)模型
氣體流量計標準表檢定法，用氣體標準流量計作標準的計算方法:
式中:qN為被檢流量計刻度狀態(tài)下的實際流量，Lmin;qv為標準表指示流量，L/min;TN，Ts，Tm分別為刻度狀態(tài)下、標準器內(nèi)和被檢流量計前的氣體熱力學(xué)溫度，K;PN,Ps,Pm分別為刻度狀態(tài)下、標準器內(nèi)和被檢流量計前的氣體絕對壓力,Ps=pa+pe,Pm=pa+pm;Pa為當(dāng)?shù)卮髿鈮�，Pa;Ps為標準器內(nèi)表壓力，Pa;pem為流量計前表壓力，Pa。
表1數(shù)據(jù)為2011年3月10日在線實測數(shù)據(jù)，室溫10℃，大氣壓約為101325Pa,檢測介質(zhì)為Ar。由于是在線實流，可以使高壓浮子流量計在工作狀態(tài)進行檢測，其檢測介質(zhì)與工作介質(zhì)相同，檢測狀況與工作狀況相同。
3在線實流檢測結(jié)果不確定度分析
(1)流量計的測量重復(fù)性
在浮子流量計最大流量點檢測6次，計算檢測值的標準差，為其重復(fù)性。設(shè)Ts，Tm均為283.15K,被檢表刻度狀態(tài)為0.4MPa,流量計滿量程流量為25L/min。
ur(q)=0.15%
靈敏系數(shù)為:
cr(q)=1
(2)標準氣表的不確定度
在標準氣表為25L/min流量點進行檢測。因標準氣表為0.2級，則U(qs)=0.2%，取k=2。
靈敏系數(shù)為:cr(qs)=-1
(3)大氣壓的測量不確定度
pa為大氣壓，用空盒氣壓表測得，其最大允許誤差為50Pa，則不確定度Ur,(pa)=50/101325=0.05%按矩形分布考慮。
靈敏系數(shù)為:
3面對現(xiàn)實必須勇于創(chuàng)新
3.1流速分布的影響
本文分析了流量儀表在現(xiàn)場應(yīng)用時受制于工藝條件。不可能處于實驗室那樣的理想條件，所帶來的誤差，其中有些影響因素(如流體的物性、性狀)是可以通過修正減弱或消除，而有些則不可能，如面對萬千種阻力件.及其結(jié)合所帶來的復(fù)雜流場,它們難以通過實驗室模擬重現(xiàn)，無法修正，而它們卻又是影響流量儀表(特別是曾占流量儀表市場中大部分的經(jīng)典式節(jié)流裝置)提高精度最大的障礙。
3.2流動調(diào)整器的作用
為了改善流動狀態(tài)，國際標準化組織ISOTC30,一直推薦采用流動調(diào)整器，類型多達幾十種，但并未見成效。問題不僅是增加成本及安裝維護量,而它本身就有一定的長度(有的可達2D),而在安裝上它還要求距阻力件及流量儀表各約4~5D,總計約10D,對于中小口徑來說可能不成問題，而在工程規(guī)模日益增大的趨勢下，現(xiàn)場就無能為力:難以提供。因此，采用流動調(diào)整器并非上策。一而再地提出也談不上有什么深遠意義。
3.3勇于創(chuàng)新另辟新徑
在流量儀表家族中，經(jīng)典式節(jié)流裝置使用時間最長，裝機量曾幾乎占60%以上，且積累了大量的試驗數(shù)....雖然優(yōu)點多多，但無法面對直管段不足，精度下降的矛盾。只能是無可奈何花落去了，這是不以人的意志為轉(zhuǎn)移的
形勢的要求，近十年來國內(nèi)外，涌現(xiàn)出不少新型的節(jié)流裝置(內(nèi)錐、整流、平衡、槽道、梭式)。它們的共同特點就是上游直管段長度只要求2-5D。即可保持±(0.5%~1%)的精度。當(dāng)然它還稚嫩，這是-個新生事物都會遇到的問題，因為孔板的發(fā)展初期也是這樣。需要強調(diào)的是，對新型的節(jié)流裝置技術(shù)性能的評估，應(yīng)以科學(xué)實驗數(shù)據(jù)為準，而不僅靠包裝和炒作。
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