硫酸鹽酸專用流量計在不同溫度下的特性變化研究分析

硫酸鹽酸專用流量計的特點很顯著，功能也很強大，對于工業生產現場的絕大部分的民導電液位都有著優良測量效果，被廣泛應用在國家法定計量機構和相關計量器具生產企業中。按照其測量原理，硫酸鹽酸專用流量計在測量時不受溫度、流速等因素的影響，但是實際使用中，對于溫度和流速還是有一定要求的，測量介質的溫度即使不影響電極，也會對于硫酸鹽酸專用流量計的內襯產生一定的影響，包括流速也是一樣，在生產廠家的產品說明中，對于硫酸鹽酸專用流量計測量管道中的液位也不能無限增大或減小，必須在規定的測量流速中，否則仍然對于測量的精度產生影響。
因此，有必要對高精度硫酸鹽酸專用流量計的溫度等影響因素進行實驗研究分析。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先。質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，滿足硫酸鹽酸專用流量計實驗流量點及溫度點的測量要求。該標準裝置為研究高精度硫酸鹽酸專用流量計流量在不同溫度點下的特性提供了良好的實驗平臺。
為了研究高精度硫酸鹽酸專用流量計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驗平臺，對橫河DN40、科隆DN80、西門子DN100三塊0.2級硫酸鹽酸專用流量計進行研究。采用熱水流量標準裝置質量法測試硫酸鹽酸專用流量計在不同溫度及流速下的儀表系數和重復性。通過實驗分析得出：硫酸鹽酸專用流量計的儀表系數隨介質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硫酸鹽酸專用流量計的儀表系數本次實驗高低溫處最大變化量約為0.7%；在硫酸鹽酸專用流量計對應的流量范圍內，儀表系數受介質流速變化的影響不超過±0.2%等。通過實驗分析，對硫酸鹽酸專用流量計的特性有了深入的了解，對流量計量器具的標定以及相關的實驗工作有著積極的作用。
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1 實驗設計 以計量院DN50～DN400熱水流量標準裝置為實驗平臺，硫酸鹽酸專用流量計共3塊，分別為DN40硫酸鹽酸專用流量計，科隆DN80硫酸鹽酸專用流量計，西門子DN100硫酸鹽酸專用流量計，精度均為0.2級。3塊硫酸鹽酸專用流量計經過多次校準比對，性能穩定。對硫酸鹽酸專用流量計在10、20、50、80 4個溫度點下進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。
2 實驗研究 實驗利用熱水流量標準裝置質量法標定硫酸鹽酸專用流量計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下，每個流量點進行10次儀表系數測量，計算該流量點下的平均儀表系數及重復性，將所有流量點測量完成后，得到該硫酸鹽酸專用流量計在此溫度點下的儀表系數及重復性的實驗數據。依次變換硫酸鹽酸專用流量計及溫度點進行測量，得到不同硫酸鹽酸專用流量計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 將實驗測得的硫酸鹽酸專用流量計在不同溫度及流速下的儀表系數數據整理，特性曲線如圖1所示，3組曲線分別對應DN40、DN80、DN100的3塊硫酸鹽酸專用流量計的儀表系數曲線。由圖1可得：

(1) 隨著介質溫度的升高，硫酸鹽酸專用流量計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時偏離較大。
(2) 溫度對硫酸鹽酸專用流量計的儀表系數在高溫以及低溫處影響明顯，以DN40硫酸鹽酸專用流量計為例，儀表系數本次實驗高低溫處最大變化量約為0.7%。
3) 在硫酸鹽酸專用流量計相應的流量范圍內，在同一溫度下，隨著介質流速的變化，硫酸鹽酸專用流量計的儀表系數在個別點出現略微浮動，但整體變化不超過±0.2%。
2.2 重復性分析 將實驗測得的硫酸鹽酸專用流量計在不同溫度及流速下的重復性數據整理，特性曲線如圖2所示，3組曲線分別對應DN40、DN80、DN100的3塊硫酸鹽酸專用流量計。

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

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