一、研究目的
為評估節(jié)流件干擾對流量計的影響,模擬各種現(xiàn)場安裝條件,通過試驗確認渦輪流量計設計要求,為更好選用渦輪流量計提供幫助。
二、試驗方案
1.前期準備:準備試驗樣機和設備，調(diào)試試驗用氣體流量標準裝置，預備各類節(jié)流件，如不同長度的直管段(0D、2D、10D、20D)、彎頭、三通、變徑、閥門、過濾器等。
2.試驗樣機:DN80氣體渦輪流量計,2臺，準確度等級1.5級,流量范圍(8~160)m3/h。
3.試驗設備:標準表法氣體流量標準裝置;裝置不確定度Ure=0.3%(k=2)，流量范圍:(5~4000)m3/h。
4.試驗方法:利用標準表法氣體流量標準裝置進行初始計量特性測試，然后進行各類后續(xù)干擾測試，流量點qmin、0.2qmax、0.4qmax、0.7qmax和qmax,測試次數(shù)3次。
5.試驗依據(jù):GB/T18940-2003《封閉管道中氣體流量的測量渦輪流量計》、GB/T28848--2012《智能氣體流量計》GB/T32201-2015《氣體流量計》JJG1037-2008《渦輪流量計檢定規(guī)程》。
6.試驗項目:根據(jù)GB/T28848-2012附錄E要求，流量干擾試驗可分為輕度干擾影響試驗和嚴重干擾影響試驗，測試流量點增加為5個點。
(1)輕度干擾影響試驗:包括前直管段不足、前后彎管、收縮和擴張管徑直連等。
(2)嚴重干擾影響試驗:包括過濾器、調(diào)壓器或其他節(jié)流裝置直連表具、半開閥門等。
三、試驗過程
1初始計量特性測試
根據(jù)GB/T18940-2003附錄E的要求，樣機表.體取壓，在標準表法流量標準裝置上選取5個流量點對樣機進行基本計量特性測試，每個流量點測試3次，記錄樣機壓力、儀表系數(shù)、示值誤差和重復性。
2.輕度干擾影響試驗
初始計量特性測試結束后，在相同標準裝置上進行后續(xù)干擾試驗，試驗方法與初始計量特性測試完全相同，但需要分別設置各種干擾節(jié)流件。
(1)前直管段影響:流量計前連接不同長度直管段(0D、2D、10D、20D),在相同流量點上進行測試，記錄樣機壓力、儀表系數(shù)、示值誤差和重復性。
(2)前后彎管影響:分別在流量計前端、后端、前后端連接同管徑彎管(平面彎頭、立體彎頭、三通)，在相同流量點上進行測試，記錄樣機壓力、儀表系數(shù)、示值誤差和重復性。
(3)前后變徑影響:分別在流量計前端、后端、前后端連接變徑(縮徑、擴徑),在相同流量點上進行測試，記錄樣機壓力、儀表系統(tǒng)、示值誤差和重復性。
3.嚴重干擾影響試驗
(1)過濾器影響:流量計前直接安裝過濾器，在相同流量點上進行測試，記錄樣機壓力、儀表系數(shù)、示值誤差和重復性。
(2)半開閥門影響:流量計前直接安裝閥門,半開閥門，在相同流量點上進行測試，記錄樣機壓力、儀表系數(shù)、示值誤差和重復性。
四、數(shù)據(jù)分析
GB/T32201-2015之5.13.3規(guī)定，對于精度易受流體擾動影響的流量計,由流體擾動引起的誤差變化不應超過最大允許誤差的三分之一，如果此類流量計對安裝管段有要求,以改善流體擾動影響，流量計.上應有相應的標識，且流量計只能安裝在經(jīng)實驗驗證精度等級能滿足計量能要求的管段中。
對于精度等級受流體擾動影響的流量計，應按GB/T32201-2015之附錄C的規(guī)定進行試驗，根據(jù)實際情況，把半開閥門和前端直連過濾器視
為嚴重流體擾動，其他視為輕微流體擾動。鑒于渦輪流量計口徑較多，且屬于相似設計，故試驗表選用常規(guī)的DN80G100規(guī)格渦輪流量計，其他規(guī)格根據(jù)需要再進行試驗。
檢定過程中數(shù)據(jù)處理采用JJC1037-2008進行。
1示值誤差
試驗儀表DN80G100渦輪流量計，儀表編號131222006。檢定結果如表1和圖1所示。
2.儀表系數(shù)
試驗儀表DN80G100渦輪流量計,儀表編號131222006。檢定結果如表2和圖2所示。
按照CB/T32201-2015的要求，在輕微擾動影響試驗中，直管段影響不存在，示值誤差變化量均未超過0.5%，符合要求。彎頭、三通、擴管對小流量的影響超過1.0%，不符合要求。在嚴重干擾試驗中，半開閥門影響最大,每個流量點的影響量均超過標準要求。
3.示值誤差
試驗儀表DN80C100渦輪流量計，儀表編號131222028。檢定結果如表3和圖3所示。
4.儀表系數(shù)
試驗儀表DN80C100渦輪流量計，儀表編號
131222028。檢定結果如表4和圖4所示。
可以看出，在輕微擾動影響試驗中，直管段影響不存在，示值誤差變化量均未超過0.5%,符合要求。部分彎頭、縮管對小流量的影響超過1.0%，不符合要求。
在嚴重干擾試驗中，半開閥門影響最大，每個流量點的影響量均超過標準要求。
五、試驗結論
根據(jù)試驗結果可以看出，渦輪流量計對于輕微擾動存在部分影響，對于嚴重干擾中的半開閥門影響最大，且屬于負偏差，不符合標準要求。目前大多數(shù)渦輪流量計設計表前整流器，對于上游直管段要求可以大大降低，按照使用說明書要求的前2DN,后1DN即可滿足要求，但對于其他輕微擾動節(jié)流件則存在隨機性影響。因此，在儀表選用設計時，還是要避免組合節(jié)流件產(chǎn)生的影響，為此可能需要適當延長直管段長度;對于閥門和過濾器，建議上游安裝時遠離流量計，至少10DN以上，閥門最好安裝在流量計”下游。
鑒于試驗表數(shù)量較少，建議增加試驗儀表數(shù)量和品種，如增加超聲波流量計、腰輪流量計等。試驗節(jié)流件需要按照標準要求進行加工制作，使試驗更加充分，數(shù)據(jù)更加翔實，結果更加具有說服力,借鑒意義更強。
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