根據(jù)氣體氣體浮子流量計的工作原理，利用鐘罩 － 標準表法裝置實現(xiàn)浮子流量計的檢定過程; 闡述了裝置及方法的優(yōu)越性; 給出了氣體浮子流量計常用的檢定計算公式，并對使用、檢定過程中影響計量準確性的三種問題進行了剖析，為高效、可靠地開展氣體浮子流量計檢定工作打下良好基礎。

0.引言

浮子流量計，也稱轉(zhuǎn)子流量計，具有結(jié)構簡單、刻度值直觀、使用維護方便、壓損小而恒定等優(yōu)點，被廣泛應用于工業(yè)流量測量領域。氣體浮子流量計專用于測量各種工業(yè)氣體的流量，只有定期對其進行計量溯源( 檢定或校準) 才能保障其示值的準確可靠。然而，溯源過程中氣體介質(zhì)受壓力、溫度等條件影響很大，想要測準并不容易，工作效率也不高; 此外還涉及到小流量檢定不準確的問題。本文利用鐘罩 － 標準表法裝置實現(xiàn)浮子流量計的檢定過程，能夠體現(xiàn)出鐘罩法、標準表法兩種裝置的優(yōu)點，使氣體浮子流量計的檢定工作準確而高效。典型氣體浮子流量計如圖 1 所示。

1.鐘罩 － 標準表法裝置原理

鐘罩 － 標準表法裝置( 以下簡稱“裝置”，示意圖如圖 2 所示) ，主要由鐘罩、氣源( 風機) 、開關閥、流量調(diào)節(jié)閥、氣體管道、標準流量計、夾表器、壓力傳感器、溫度傳感器、計算機控制及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)等構成。

裝置是基于流體力學的連續(xù)性方程設計的，以鐘罩、標準流量計( 一般為氣體質(zhì)量流量計) 為標準器，在傳統(tǒng)的鐘罩式氣體流量標準裝置基礎上，增加標準流量計配置。當使用鐘罩法時，標準流量計可以用于指示瞬時流量值; 當使用標準表法時，標準表成為計量標準器，其值經(jīng)溫、壓修正后可以直接與被檢流量計進行比較，從而得出示值誤差。

2.檢定實現(xiàn)過程

檢定主要按照浮子流量計檢定規(guī)程的要求來開展主要分為以下幾個過程:

( 1) 連接。將被檢浮子流量計與裝置相關部件進行可靠連接。

( 2) 氣密性試驗?？梢允褂?ldquo;皂泡驗漏法”，也可參考相關標準要求進行。

( 3) 試運行。也稱熱機，以鐘罩或標準表的***大流量進行試運行，使鐘罩、標準表內(nèi)部空氣溫度與實驗室內(nèi)環(huán)境溫度進行充分平衡。

( 4) 調(diào)流量。將鐘罩升起后打開鐘罩閥門，觀察被檢浮子流量計，操作流量調(diào)節(jié)閥使浮子流量達到相應 整刻度檢定點，關閉鐘罩氣源閥門。

( 5) 檢定。將鐘罩升起，打開鐘罩閥門開始正式檢定，同時啟動計時器，持續(xù)不少于 1min 時間。過程中系統(tǒng)自動采集標準器與被檢器的溫度、壓力、瞬時量、累積量等數(shù)據(jù)，完成一次檢定后可再增加一次。

其它檢定點與此類似，直到完成所有檢定。一般應選擇包括浮子流量計上限流量和下限流量在內(nèi)的 5 個均勻分布的流量點進行檢定。

3.檢定過程中的計算公式

4.方法優(yōu)越性

( 1) 裝置能夠提供穩(wěn)定的氣源。氣源穩(wěn)定是實施檢定的前提條件，氣體浮子流量計是瞬時顯示型的流量計，就更要求氣流要穩(wěn)定。鐘罩具有可靠的壓力補償機構，能夠保證檢定過程中的壓力穩(wěn)定，避免因為氣源問題引起的浮子上下擺動不停的情況發(fā)生。

( 2) 裝置可以兼顧浮子流量計的流量范圍。以 100L 裝置為例，流量范圍一般為 ( 0 ～ 6 ) m3 /h，鐘罩分度0. 13L /mm，一般要求鐘罩每次檢定行程至少需 200mm才準確。小流量時行程過短，則鐘罩讀數(shù)誤差較大; 行程過大則需要的檢定時間較多，檢定過程量容易發(fā)生變化，檢定效率低下。因此，一般氣體浮子流量計在流量( 1. 5～ 6) m3 /h 時采用鐘罩或標準表法; 在 1. 5m3 /h 以下時采用標準表法。

( 3) 裝置及方法的高效準確性。根據(jù)浮子流量計類型及流量范圍，靈活選擇鐘罩法或標準法，兼顧了檢定準確度和高效率的要求。

5.常見問題

5. 1 氣密性檢測

氣密性檢測也稱驗漏，是后續(xù)檢測工作的前提，沒經(jīng)過驗漏操作的檢定數(shù)據(jù)是沒有意義的。驗漏包括裝置本身氣密性及浮子氣密性，建議使用肥皂泡進行裝置的整體驗漏，該方法簡單直觀，易于實施。

5. 2 浮子卡滯、靜止、跳動現(xiàn)象

浮子是氣體浮子流量計的核心部件，檢定過程中如果浮子不能在流量計內(nèi)腔或沿導桿自由滑動，一般有如下幾個原因:

( 1) 浮子流量計生產(chǎn)質(zhì)量或安裝問題引起的浮子卡滯或卡死。

( 2) 浮子流量計內(nèi)壁或?qū)U上有臟污介質(zhì)附著，從而使得浮子不能順暢地進行正反行程的滑動。

( 3) 試驗時，浮子流量計進氣通道與出氣通道接反，從而使得浮子停在錐管底部靜止不動。

( 4) 氣源壓力不足，浮子流量計停在某處不再上升。

 ( 5) 浮子前壓力較大，造成浮子前后壓差過大而造成彈跳現(xiàn)象檢定前必須保證氣體浮子流量計的浮子滑動自如，必要時需進行清洗或維修后才能檢定。

5. 3 流量計的擺放位置的把握

由于氣體浮子流量計是基于浮子重力、氣體浮力原理設計的，因此必須保證其安裝、使用、檢測過程中一直保持豎直狀態(tài)，以保證計量準確性。如圖 3 所示，浮子量計本身自帶水平調(diào)整裝置，試驗前已調(diào)平擺放位置，圖4 所示為未調(diào)平位置的情況。

6.結(jié)束語

氣體浮子流量計及鐘罩的使用問題是行業(yè)內(nèi)討論較多的難點問題，本文利用鐘罩 － 標準法裝置能夠較好地實現(xiàn)氣體浮子流量計的檢定過程，克服了傳統(tǒng)方法在檢定小流量點時檢定不準確、時間長、效率低的缺點，檢定過程中鐘罩法和標準表法可由操作人員根據(jù)情況進行轉(zhuǎn)換，豐富了氣體浮子流量計的溯源手段。