氣體渦輪流量計(jì)在計(jì)量過程中壓力值參與流量的計(jì)算，因此影響計(jì)量的準(zhǔn)確性。在對(duì)氣體流量計(jì)進(jìn)行檢校驗(yàn)的工作中，受拆裝難度、標(biāo)準(zhǔn)裝置、檢測(cè)條件等因素限制，不可能對(duì)所有氣體流量計(jì)都進(jìn)行表體取壓，同時(shí)相關(guān)檢定規(guī)程上也沒有明確這一要求，所以多采用表前或表后取壓的方式。
  不同的取壓位置壓力值的不同，進(jìn)而導(dǎo)致流量計(jì)測(cè)得流量值的不同，即取壓位置影響著氣體流量計(jì)的測(cè)量結(jié)果。為了探討這一問題，選取了相同口徑的渦輪、羅茨和旋進(jìn)漩渦 3 種類型氣體流量計(jì)，在試驗(yàn)管段上不同位置處分別取壓，并均勻選擇 3 個(gè)不同流量點(diǎn)進(jìn)行試驗(yàn)，嘗試從試驗(yàn)數(shù)據(jù)中定量分析和研究不同取壓位置對(duì)不同類型氣體流量計(jì)測(cè)量結(jié)果的影響程度。

1、試驗(yàn)方案：
  試驗(yàn)采用的標(biāo)準(zhǔn)裝置是音速噴嘴法氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置，測(cè)量范圍 0 ～ 15 000 m3/ h，擴(kuò)展不確定度 U = 0. 25% ( k = 2) ，是在用的社會(huì)公用計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)，試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性和有效性可以得到保證。
  試驗(yàn)選擇 DN80 mm 的管道，管道前端直管段長(zhǎng)度為 1. 5 m，后端直管段長(zhǎng)度為1. 0 m，均滿足 10D( D 表示管道直徑，為 80 mm，下同) 要求。在直管段上呈線性開孔，取壓孔位置依次為表前 10D、表體、表后 1D、表后 3D、表后 5D、表后 10D，如圖 1 所示。

圖 1 試驗(yàn)管段示意圖

  為了研究不同類型流量計(jì)對(duì)取壓位置的響應(yīng)程度，選擇了 DN80 mm 的渦輪、羅茨和旋進(jìn)漩渦3 種類型氣體流量計(jì)各 1 臺(tái)，流量計(jì)均采用儀表系數(shù)方式檢定合格，能夠反映試驗(yàn)數(shù)據(jù)的客觀性。試驗(yàn)統(tǒng)一采用儀表系數(shù)表征流量計(jì)測(cè)量結(jié)果，根據(jù)不同流量計(jì)的流量范圍選擇 0. 25qmax、0. 50qmax和 0. 75qmax3 個(gè)流量點(diǎn)，每個(gè)流量點(diǎn)測(cè)量 3 次，每次測(cè)量不少于 30s，取算術(shù)平均值作為測(cè)量結(jié)果。流量計(jì)參數(shù)及試驗(yàn)流量點(diǎn)如表 1 所示。

表 1 試驗(yàn)選用流量計(jì)參數(shù)及試驗(yàn)流量點(diǎn)

  為了更好地反映和分析試驗(yàn)數(shù)據(jù)，參照相關(guān)檢定規(guī)程和流量計(jì)本身技術(shù)要求，確定表體位置處壓力和儀表系數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)值，依次計(jì)算其他取壓位置處壓力誤差和儀表系數(shù)誤差。計(jì)算公式如下:

2. 1、氣體渦輪流量計(jì)：
  表 2 為在 3 個(gè)流量點(diǎn)和 6 處不同取壓位置條件下測(cè)得的壓力值和儀表系數(shù)。其中，取壓位置中“B”表示表前、“A”表示表后、“0”表示表體，下同。

  上述試驗(yàn)數(shù)據(jù)中，在 100 m3/ h 流 量點(diǎn)， 不同取壓位置處壓力和儀表系數(shù)均合格，***大誤差分 別 為 0. 14% 、0. 12% ; 在 200 m3/ h、300m3/ h 流量點(diǎn)，表前 10 D 取壓位置處壓力和儀表系 數(shù) 均 不 合 格， *** 大 誤 差 分 別 為 0. 65% 、1. 22 % ，后者大于前者; 表后取壓位置的誤差均合格，且均為負(fù)值; 同時(shí)，不 同取壓位 置 處壓力 和 儀 表 系 數(shù) 均 順 著 試 驗(yàn) 管 段 方 向 逐 漸減小。由此可以得出，對(duì)于氣體渦輪流量計(jì)，表前取壓方式的壓力和儀表系數(shù)誤差明顯大于表后取壓，且隨著流量點(diǎn)的增大，誤差也越大。
2. 2、氣體羅茨流量計(jì)：
  氣體羅茨流量計(jì)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)如表 3 所示?？梢钥闯?，在所有流量點(diǎn)、所有取壓位置處的壓力和儀表系數(shù)誤差均處于合格范圍內(nèi)，***大值為－ 0. 14% 。沿著試驗(yàn)管段方向，不同取壓位置處壓力值和儀表系數(shù)在表前、表體和表后 3 個(gè)取壓位置逐漸減小，但在表后 4 個(gè)取壓位置處基本不變。隨著流量的增大，相同取壓位置處的壓力和儀表系數(shù)誤差也逐漸增大。整體來(lái)說，表前取壓方式的壓力和儀表系數(shù)誤差小于表后取壓。

表 3 氣體羅茨流量計(jì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)
  由此說明，取壓位置的選擇對(duì)于氣體羅茨流量計(jì)影響不大，都在誤差允許范圍內(nèi)。采用表前取壓時(shí)，壓力和儀表系數(shù)誤差均為正值。采用表后取壓時(shí)，壓力和儀表系數(shù)均為負(fù)值，且不同取壓位置對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響程度基本相同。

2. 3、氣體旋進(jìn)漩渦流量計(jì)：
  氣體旋進(jìn)漩渦流量計(jì)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)如表 4 所示。

表 4 氣體旋進(jìn)漩渦流量計(jì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)

  由此得出，取壓位置的選擇對(duì)氣體旋進(jìn)漩渦流量計(jì)的測(cè)量結(jié)果影響非常大，表前或者表后取壓都不可取。相對(duì)比情況下，表前取壓的方式略優(yōu)于表后取壓。

3、試驗(yàn)結(jié)論與討論：
  不同取壓位置對(duì)不同類型氣體流量計(jì)的測(cè)量結(jié)果影響是不同的，對(duì)同一類型氣體流量計(jì)不同流量點(diǎn)的測(cè)量結(jié)果影響也是不同的。通過選取試驗(yàn)管段上 6 個(gè)不同的取壓位置，對(duì) 3 種類型的氣體流量計(jì)進(jìn)行試驗(yàn)研究。根據(jù)對(duì) 162 組試驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析，得出試驗(yàn)結(jié)論如下:
( 1) 不同的取壓位置對(duì) 3 種類型氣體流量計(jì)的測(cè)量結(jié)果都有影響。因此，有必要依據(jù)檢定規(guī)程或者流量計(jì)本身要求進(jìn)行正確取壓，否則會(huì)對(duì)測(cè)量結(jié)果造成不同程度的影響。
( 2) 不同取壓位置對(duì) 3 種類型氣體流量計(jì)測(cè)量結(jié)果的影響程度是不同的，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，由小到大依次為: 羅茨流量計(jì)、渦輪流量計(jì)、旋進(jìn)漩渦流量計(jì)。
( 3) 對(duì)于氣體渦輪流量計(jì)，根據(jù) JJG 1037—2008 《渦輪流量計(jì)》 “直接從表體取壓，如無(wú)取壓孔，應(yīng)根據(jù)流量計(jì)本身要求取壓”，試驗(yàn)結(jié)果一致。同時(shí)，在不能進(jìn)行表體取壓時(shí)，可以采用表后取壓，但應(yīng)盡可能靠近表體，不宜采用表前取壓。