初步判断气体涡轮流量计小流量性能的方法

摘 要：气体涡轮流量计叶轮的旋转能力对仪表流量性能有直接影响，长期检定实验的结果表明，叶轮旋转能力差的流量计多为小流量示值超差，本文通过对多台气体涡轮流量计旋转叶轮的旋转时间试验，初步得出了旋转时间与流量计准确度的关系。

  气体涡轮流量计叶轮的旋转能力对仪表流量性能有直接影响，长期检定实验的结果表明，叶轮旋转能力差的流量计多为小流量示值超差，本文通过对多台气体涡轮流量计旋转叶轮的旋转时间试验，初步得出了旋转时间与流量计准确度的关系。旋转时间试验（又称自旋测试）能确定存在于流量计内的机械摩擦的相对水平，如果流量计的机械摩擦没有明显改变、计量管段是清洁的且流量计内部没有损坏，那么其准确度也应没有变化。如果其机械摩擦显著增加，就表示流量计的准确度在低流量下有变化。旋转时间是指稳定流量使涡轮叶片开始转动到停止的时间，它减小的原因是由涡轮叶片轴承的摩擦所导致的。然而应注意，其他的机械摩擦（如轴承的润滑差、较低的环境温度、通风）也会影响旋转时间。

试验内容

  本次试验选取了3台经过清洗的同一厂家、不同型号的气体涡轮流量计（带流量积算仪）。本次试验的温度是28.0℃，相对湿度是35%。根据GB/T18940-2003《封闭管道中气体流量的测量涡轮流量计》对旋转时间试验的要求，试验在无气流干扰的密闭试验室中进行，把涡轮流量计水平放置在试验台上，给入适当稳定的流量，该起始流量的zui小流量为Qmax下流量的1/20，此刻同时用秒表开始计时，通过流量计显示装置（流量积算仪）记录起始流量大小。当该流量为零时停止计时，记录旋转时间。对每台流量计分别试验3次，取旋转时间的平均值。此时叶轮在惯性下还在微小旋转，这段时间忽略不计。

数据分析

我们将试验的起始流量定在流量计zui大流量的1/20以上。如表1所示，本试验3台流量计分别给入适当流量，产生的平均流量分别为7.63m3/h、21.68m3/h、37.08m3/h，占流量上限的7.63%、5.42%、5.71%，满足技术要求。叶轮自旋平均时间为81.77s、45.66s、80.35s。F值（用平均时间比上平均流量与zui大流量的百分比）表示叶轮的旋转性能，数值越大表示叶轮旋转越流畅平稳，流量计的误差越小，仪表的流量性能就越好。

  而在正常检定过程中，3台流量计的小流量段的示值误差如表2所示，分别为1.49%、2.02%、0.79%，均满足1.5级准确度要求，此值越小表明流量计在小流量点的流量性能越准确。

结束语

  通过两种方法的对比，我们发现音速喷嘴标准装置法与旋转时间试验的结果一致，这说明通过测量叶轮旋转时间来定性判别涡轮流量计小流量段流量性能好坏的方法是可行的。对于送检的气体涡轮流量计，检定工作人员可以通过旋转时间方法初步对流量计进行判断，进而决定上台试验或厂家维修，这样可以避免对同一台流量计反复测量。在实际工作中，这种快速检测方法不但可以指导企业人员对流量计进行现场的初步判断，也可以辅助检定，大大节省了试验时间，提高了效率。

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