音速噴嘴氣體流量標準裝置檢定氣體流量計時與當地的大氣壓力、溫度的變化,大氣濕度,被檢表的溫度、壓力測量以及檢定員的操作和設備的維護保養等因素均有關。筆者經過多年檢定實踐發現,用音速噴嘴氣體流量標準裝置檢定氣體流量計有些事項需要注意。
一、裝置氣密性檢查
日常檢定時很難發現音速噴嘴裝置的微漏,因此應盡可能每周試壓1次。一般的裝置沒有專門檢漏設備,可以用滯止容器的壓力傳感器進行檢漏。把每個臺位密封好,關閉所有氣罐閥,給滯止容器充氣升壓,壓力達到絕壓150kPa左右時,停止充氣,待壓力穩定后記錄滯止容器的壓力值,穩定10min,不出現明顯壓力升降即可認為裝置不漏氣。也可以把每個臺位密封好,關閉所有氣缸閥,用1臺小真空泵把噴嘴后的壓力抽至絕壓30kPa左右,停止抽真空,再反復抽至絕壓30kPa左右,整個過程維持(10~15)min,與此同時記錄滯止容器的壓力值,不出現明顯壓力升降即可認為氣缸閥不漏氣;再打開氣缸閥,將滯止容器壓力抽至絕壓30kPa左右,關閉氣缸閥,待滯止容器壓力穩定后記錄壓力值,穩定10min,不出現明顯壓力升降即可認為各臺位及各連接部位不漏氣。氣缸閥漏氣,一般會出現所有被檢表示值誤差偏正;被檢表至滯止容器之間漏氣,一般會出現所有被檢表示值誤差偏負。
二、被檢表溫度測量
被檢表的溫度測量一般采用Pt100,由于溫度變送器的檢定周期為1年,但實際使用時發現漂移比較大,建議每個月用分度值為0.05℃或0.1℃的溫度計進行比對校驗。校驗時應關閉氣缸閥,進氣口全封閉,溫度計位于管道中心,溫度感應部位盡可能靠近被校驗的傳感器,校驗時盡可能保持檢定室內空氣溫度穩定并減少空氣流動。
三、被檢表壓力測量
被檢表的壓力測量對容積式流量計和速度式流量計的測量結果影響很大,而壓力變送器的零點漂移也不可忽略,建議每天開始檢定前用空殼氣壓表與每臺壓力傳感器的數據進行比對。
被檢表的取壓位置直接影響測量結果,一般來說,當流速較大時渦輪流量計、旋進漩渦流量計的壓力損失較大,除孔板流量計外不能用流量計前的壓力代替流量計的工作壓力,大部分渦輪流量計、旋進漩渦流量計有專門的取壓孔。此外,有些廠家生產的渦街流量計要求表后取壓,因此檢定時盡可能與廠家取得聯系。
四、夾表器的維護
氣體流量裝置一般采用氣動夾表器,前幾年生產的音速噴嘴氣體流量標準裝置基本上采用單缸氣動夾表器,它有兩個O型圈:一個用于密封壓縮空氣漏向大氣;另一個用于密封壓縮空氣漏向檢測管線。由于夾表器使用頻繁,很容易造成O型圈、氣缸和伸縮桿磨損,導致壓縮空氣漏向檢測管線,造成較大誤差。因此在日常檢測工作中,必須堅持給夾表器打油;有條件的最好更換單缸氣動夾表器為雙缸氣動夾表器。
五、培養正確的檢定習慣
檢定氣體渦輪流量計時正確安裝流量計非常重要,流量計與夾表器必須同心且不能漏氣。一般認為偏心度不超過3%,對于氣動夾表器來說,必須培養正確的夾表和檢表習慣,否則容易形成誤判。兩個新、老檢定員同一時間檢定同一塊表的情況對照表(即人員比對)如表1所示。

從表1可以看出,被檢表的重復性是比較好的,新檢定員3次檢定對應流量點的數據比較分散,5%流量點的示值誤差二次相差最大0.78%,這與檢定員的軟件操作有關;其他流量點的示值誤差二次相差最大0.13%,與檢定員的夾表經驗有關。有經驗的檢定員夾表帶來的 誤差很少,檢定結果的重復性也比較好。
六、大氣濕度的影響
根據JJG620-2008《臨界流文丘里噴嘴》檢定規程的要求,音速噴嘴流量標準裝置應對空氣濕度進行修正。為了驗證空氣濕度的影響,筆者選擇了1塊DN80氣體渦輪流量計由同一有經驗的檢定員使用同1臺檢定裝置,采用相同的檢定方法,在不同的空氣濕度下進行了比對實驗,結果如表2所示。

從表2可以看出,隨著空氣濕度增加,每個流量點的示值誤差負移,最大減少0.29%,這個結果與JJG620-2008附錄D大氣空氣的質量流量修正因子的理論計算及計算機編碼驗證樣本值基本相符。因此,如果音速噴嘴流量標準裝置不進行濕度修正就將會造成很大的偏差。
除了上述幾個方面需要注意外,還有諸如裝置核查,高、低頻脈沖信號處理等問題需要注意,在此不再闡述。