氣體羅茨流量計儀表系數(shù)的穩(wěn)定性是衡量其計量性能的重要指標(biāo)之一。針對一臺氣體羅茨流量計在一段時期內(nèi)重復(fù)測量，得到 8 次測量數(shù)據(jù)，分析其儀表系數(shù)變化情況并定量研究其穩(wěn)定性，結(jié)果顯示氣體羅茨流量計儀表系數(shù)的穩(wěn)定性較好，符合其計量性能的要求。

在氣體流量計量中，氣體羅茨流量計是比較成熟的儀表，具有準(zhǔn)確度高、重復(fù)性好等特點，在石油化工等工業(yè)生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用。但是，對氣體羅茨流量計儀表系數(shù)的穩(wěn)定性實驗研究卻比較少。由于氣體羅茨流量計屬于容積式流量計，在正常的使用過程中，會由于可動部件磨損、介質(zhì)雜質(zhì)、管道振動等因素造成計量失準(zhǔn) 。研究其穩(wěn)定性，在一段時期內(nèi)進(jìn)行重復(fù)測量，觀察在不同安裝條件、不同環(huán)境因素等情況下儀表系數(shù)的變化情況，有利于對氣體羅茨流量計的穩(wěn)定性進(jìn)行定量描述，進(jìn)而衡量其計量性能。

1.實驗方案

選擇一臺氣體羅茨流量計，參數(shù)如表 1 所示。

采用脈沖輸出的方法，測量設(shè)定流量點的儀表系數(shù)。。每個流量點重復(fù)實驗 6次，每次實驗時間60 s，取算術(shù)平均值作為實驗結(jié)果。

采用的標(biāo)準(zhǔn)裝置是臨界流文丘里音速噴嘴法氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置，測量范圍 0 ～ 15 000 m3 / h，擴(kuò)展不確定度 U =0. 25% ( k =2) ，是新疆計量測試研究院的省級標(biāo)準(zhǔn)裝置。

實驗過程共持續(xù) 1 個月，完成 8 次試驗。實驗過程中沒有出現(xiàn)碰撞、跌落、堵塞等意外情況，所有實驗數(shù)據(jù)有效。

流量計穩(wěn)定性的計算公式為:

式中: σ 為流量計的穩(wěn)定性; xmax 、xmin 分別為 8 次實驗數(shù)據(jù)中儀表系數(shù)的***大值、***小值; x為 8 次實驗數(shù)據(jù)中儀表系數(shù)的平均值。

2.數(shù)據(jù)分析

依據(jù)實驗方案，8 次試驗得到各流量點儀表系數(shù)如表 2 所示。

2. 1 儀表系數(shù)整體變化分析

根據(jù)上述實驗數(shù)據(jù)得到流量計各流量點儀表系數(shù)折線圖，如圖 1 所示?？梢钥闯?，三個流量點的儀表系數(shù)整體的變化趨勢相同，第二次試驗的儀表系數(shù)整體增大，第三次試驗的儀表系數(shù)卻整體下降，而之前和之后的儀表系數(shù)基本保持一致，排除意外情況導(dǎo)致流量計損壞的情況，說明數(shù)據(jù)是有效的。三個流量點的儀表系數(shù)平均值分別為 1 413. 96、1 416. 19、1 419. 20 m － 3 ，差值基本相同，說明流量計的儀表系數(shù)與流量點的線性關(guān)系較好。

同時可以看出，氣體羅茨流量計的儀表系數(shù)隨著流量點的增大而增大，這也是流量計的儀表系數(shù)的變化特征。

2. 2  儀表系數(shù)穩(wěn)定性分析

依據(jù)表 2 數(shù)據(jù)，由式 ( 1)  計算得到流量計各流量點的穩(wěn)定性數(shù)據(jù)，從小到大的三個流量點分別為 1. 06% 、1. 01% 和 0. 60% 。三個值均小于流量計***大允許誤差 ± 1. 5% ，說明流量計整體穩(wěn)定性合格。

同時，流量計各流量點儀表系數(shù)的穩(wěn)定性表現(xiàn)出隨著流量點的增大而逐漸減小，說明了氣體羅茨流量計在量程范圍內(nèi)其瞬時流量越大，穩(wěn)定性越好。這有利于對流量計的正確使用和選型提供有益的參考 。

3.結(jié)論

通過 1 個月的實驗與數(shù)據(jù)分析，研究得到氣體羅茨流量計儀表系數(shù)的穩(wěn)定性結(jié)論如下:

( 1)  流量計各流量點的儀表系數(shù)整體變化趨勢相同，說明流量計的儀表系數(shù)與流量點的線性關(guān)系較好。

( 2)  流量計各流量點的穩(wěn)定性均小于流量計的***大允許誤差，處于合格范圍，說明流量計的穩(wěn)定性滿足其計量性能的要求。

( 3)  流量計儀表系數(shù)的穩(wěn)定性隨著流量點的增大而逐漸提高，說明在使用過程中盡可能采用較大的流量點計量。

氣體羅茨流量計儀表系數(shù)的穩(wěn)定性是衡量其計量性能的重要指標(biāo)之一，本文基于一臺流量計的 8 次實驗數(shù)據(jù)定量分析其穩(wěn)定性，得到滿意的結(jié)果。但限于時間和成本的因素，沒有進(jìn)行更多氣體羅茨流量計和更長時期的持續(xù)性實驗。

為了彌補和完善這一研究內(nèi)容，在后續(xù)工作中應(yīng)盡可能選擇不同口徑、不同型號、不同準(zhǔn)確度等級的氣體羅茨流量計進(jìn)行實驗，并盡可能延長實驗周期和增加實驗次數(shù)，以期得到更多的數(shù)據(jù)，更好地研究和分析儀表系數(shù)的穩(wěn)定性。