天然氣流量計是工業企業生產中常見的計量器具，主要用于工業管道個個質流體的流量測量。其具有壓力損失小量程范圍大精度高儀表參數能長期穩定等特點。渦街流量計在使用時必須知道其儀表k系數,而k系數是流量計在流量標準裝置上經過測量得到的。我們經常遇到這樣的問題同一臺流量計在不同檢定機構處、甚至在同一機構由不同人員進行測量,得到的k系數差異較大使用戶產生較大疑問。針對這一現象利用本所現有的標準表法氣體流量標準裝置，僅就渦街流量計在安裝過程中最容易產生的管表對中差異情況造成的同軸度偏差分析其對k系數檢定結果的影響。
1標準裝置和被測天然氣流量計
1.1標準裝置標準表法氣流量流量標準裝置,可檢定口徑為DN50~DN150、流量范圍(8~4200)m2/h的渦街、渦輪、羅茨、腰輪等各類氣體流量計,準確度等級為0.25級。
1.2被測DN80口徑的渦街流量計編號1204251準確度等級為1.5級脈沖輸出。用于蒸汽流量計量的貿易結算屬強制檢定計量器具。
2測量數據
2.1出廠檢定數據該儀表送至我所檢定時附有出廠檢定數據廠家已按照JJG1029--2007《渦街流量計檢定規程》(以下簡稱《規程》)的要求,選取qmin、qt(即0.2q)、0.4qmax<qmax四個流量點使用標準表法氣體流量標準裝置進行了出廠檢定數據見表1。
2.2本所實驗室檢定情況
2.2.1使用舊管路在本所實驗室首次進行檢定時,使用的是一組舊管路檢定數據見表2。
大家可以發現本次檢定結果與出廠平均k系數相比,相對誤差竟然達到了+6.39%,但是儀表線性度和重復性僅為+0.325%和0.236%符合《規程》規定的1.5級要求根據渦街流量計的測量原理系數的變化會對儀表的計量準確程度產生極大地影響必須從中找出原因。略一分析儀表口徑為DN80而在本次檢定使用的管路實際口徑為77mm,管表交界處情況如圖1。
我們可以發現流量計的傳感器通路外圓幾乎被完全遮蓋并且管表通路同軸情況也不甚理想這些都導致了管路截面積的減小,有可能是k系數增大的原因。我們將儀表與原廠法蘭連接后仍將DN77管路安裝于本所標準裝置上再做試驗這樣基本可以保證儀表與管路的同軸度水平符合要求檢定數據見表3。
儀表線性度和重復性仍然符合《規程》規定的1.5級要求而儀表平均系數與出廠檢定時相比相對誤差仍有+5.61%與前次相比有-定的改善但3mm的管徑偏差顯然不是僅僅改進了管表對中同軸度就能消除的。
2.2.2使用新管路我們重新定制了一組新管路重新進行試驗該組管路的實際口徑為80mm與儀表基本一致檢定結果見表4。
本次檢定數據與前兩次相比有明顯好轉但與出廠檢定平均系數相比仍有較大差距相對誤差達到+1.94%仍會對貿易結算產生較大的差錯。我們繼續查找原因發現雖然管路與儀表口徑基本一致但是管表結合處并未能完全對中貼合同軸度不夠理想實際情況可見圖2儀表傳感器通路外圓有被管道壁遮蓋情況這一遮蓋等于人為減了管路的橫截面積極有可能是造成儀表平均系數偏大的主要原因。我們重新進行對中校正工作將管表對中做到如圖3所示與圖2相比較渦街流量計傳感器通路外圓完全露出整個通路沒有被管道壁遮蓋情況再次進行試驗數據如表5。
此次檢定數據中的平均k系數為2373.24/m3與出廠檢定相比相對誤差僅為+0.65%,供需雙方均對此表示較為滿意。
3結束語
通過以上4次試驗數據與儀表出廠的比較今后我們在使用標準表法氣流量標準裝置對天然氣流量計進行檢定時除了要保證儀表安裝到位與管道連接處貼合無泄漏外,還要考慮到儀表傳感器通路與管路的同軸度盡可能地做到如圖3示意的同軸度。
