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                                時間:2022-5-16 08:36:20

                              氣體渦街流量計測量范圍不明確時量程比

                                在負壓式標準表法空氣流量標準裝置上對脈沖輸出型渦街流量計進行檢定時,如其流量測量范圍標注與JB/T9249--2015《渦街流量計》(機械行業標準)要求不一致,則需確定一個合理的測量范圍和檢定流量點來進行檢定,才能得到正確的測量結果。
                              一、流量量程比和最小流速的選擇
                                結合測量范圍標注明確的渦街流量計檢定結果、渦街流量計測量原理、負壓式標準表法空氣流量標準裝置測量原理和使用單位對渦街流量計測量范圍要求等,在檢定渦街流量計時選擇一個最小流速值,并以此來確定各檢定流量點。主要論述點如下:
                              1.根據JJC1029--2007《渦街流量計檢定規程》中渦街流量計的測量原理,漩渦的頻率與管道內流體流速的關系式為
                               
                                式中:ƒ一-漩渦頻率,Hz;Sr一斯特羅哈爾數;`u一流經流量計的流體平均流速,m/s;b一阻流件的寬度,m。
                                在式(1)中,斯特勞哈爾數Sr被認為是一個常數,b對于一臺送檢的渦街流量計來說是一一個固定值。所以在檢定脈沖輸出型氣體渦街流量計的相對示值誤差時,可以通過調節流體流速來選取測量點。
                              2.以一臺測量范圍不明確、準確度等級為1.5級的DN80型脈沖輸出型氣體渦街流量計為例
                              (1)該臺流量計選取多個檢定流量點,測得各點的K系數如表1所示。
                               
                                通過分析表1的數據,可以得到:流速在(2.77~55.00)m/s范圍內,也就是渦街流量計的流量量程比約為20:1時,渦街流量計的相對示值誤差為
                               
                                則該被檢流量計的相對示值誤差為1.05%,滿足準確度等級為1.5級的要求。
                              (2)最小流速值的確定方法
                                根據渦街流量計的特性,當流體雷諾數Re≥2x104時,斯特羅哈爾數Sr基本是一個常數,此時通過渦街流量計的體積流量與漩渦頻率成正比。雷諾數Re為
                               
                                式中:u一流體的平均流速,m/s;D一渦街流量計的公稱通徑,m;ʋ一介質運動黏度,m²/s。
                                根據不同地區的年平均氣溫、大氣壓力,如:蘇州地區年平均氣溫16℃,大氣壓101.57kPa,查得空氣的運動黏度為1.47488x10-5m²/s,流速按式
                              (4)計算:
                               
                                按照JB/T9249--2015之“4.2.4流量測量范圍上限值”的規定,該脈沖輸出型氣體渦街流量計的最大流量取800m³/h;當選擇流量量程比為10:1時,
                               
                                最小流量為80m³/h。按照JJG1029--2007的要求,各檢定流量點的K系數如表2所示。
                                當選定流量量程比為10:1時,該脈沖輸出型氣體渦街流量計的K系數按式(7)計算:
                               
                                以此K系數為標準值,再計算該流量量程比外,其他檢定流量點K系數的相對示值誤差大小,結果如表3所示。
                               
                              3.測量及運算數據分析
                                從以上數據分析可得:
                              (1)脈沖輸出型氣體渦街流量計的流量量程比比較寬,在檢定時選擇流量量程比為10:1是合理、可行的。
                              (2)可選擇的最小流速為4m/s,但由于負壓式標準表法空氣流量標準裝置流速調節不是連續可調的,故流速最小值應大于4m/s。
                              二、驗證
                                下面以一臺測量范圍不明確、準確度等級為1.5級的DN100型脈沖輸出型氣體渦街流量計為例進行驗證,選擇流量量程比為10:1,流速最小值為4.25m/s,測得流量計各項數據如表4所示。
                               
                                從表4可知,該流量計的示值相對誤差滿足準確度等級為1.5級的要求,說明該流量計流量量程比和最小流速的選擇是合理的,可以得到準確可靠的檢定結果。
                              三、結束語
                                綜上所述,使用負壓式標準表法空氣流量標準裝置,對脈沖輸出型氣體渦街流量計進行檢定,當測量范圍不明確時,選擇流量量程比為10:1,最小流速大于4m/s,該流量計就可以按JJC1029-2007進行檢定。

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