1 引言

    國內(nèi)氣體渦輪流量計起步較晚，而歐洲生產(chǎn)渦輪流量計的歷史悠久，技術(shù)成熟，產(chǎn)品性能穩(wěn)定，在國際上的很多領(lǐng)域都得到了燃氣用戶的廣泛認可。歐洲生產(chǎn)的氣體渦輪流量計主要采用的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)為prEN12261，此標(biāo)準(zhǔn)也是國際上應(yīng)用***廣泛的標(biāo)準(zhǔn)之一。按照此標(biāo)準(zhǔn)要求，應(yīng)對產(chǎn)品進行擾動試驗。該試驗有助于進一步驗證產(chǎn)品性能，使設(shè)計人員能更好地了解產(chǎn)品，積累經(jīng)驗，更好地指導(dǎo)實踐。

    2 試驗簡介

    在大氣壓力條件下，借助于標(biāo)準(zhǔn)表法氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置（以下簡稱標(biāo)準(zhǔn)裝置），對于丹東東發(fā)集團有限公司生產(chǎn)的系列渦輪流量計，選擇DN50、DN100兩種口徑的流量計做擾動試驗，即分別測試流量計低、高水平的無擾動與擾動條件下的指示誤差，并進行比對、分析。

    3 擾動類型

    3.1 低水平擾動：由于管路元件引起的擾動，如彎管、T形管、漸縮管和漸擴管截面。

    3.2 高水平擾動：由整流器和節(jié)流裝置引起的擾動。

    4 試驗裝置

    4.1 裝置結(jié)構(gòu)

    參見prEN12261歐洲標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計了低、高水平的擾動試驗裝置，具體結(jié)構(gòu)參如圖1所示。

    4.1.1 低水平擾動試驗裝置

    如圖1（a）、（b）所示，低水平擾動試驗裝置沿氣體流向依次包括入口直管段、前直角彎管、后直角彎管漸縮管、表前直管段，并且兩個直角彎管不在同一個平面，各法蘭之間密封連接。

    4.1.2 高水平擾動試驗裝置

    高水平擾動試驗裝置與低水平擾動試驗裝置總體管路結(jié)構(gòu)相同，不同的是，高水平擾動試驗裝置在低水平擾動試驗裝置結(jié)構(gòu)中的兩個直角彎管之間加了半圓形開口結(jié)構(gòu)的墊片，即使該處的流通面積為該處管路橫截面積的一半，開口位于（沿氣體流動方向）第1個彎管的外側(cè)半徑處，如圖1（b）、（c）所示。

    4.2 裝置尺寸

    按照prEN12261歐洲標(biāo)準(zhǔn)的要求，確定了裝置中各個部件的尺寸，如表1所示。

    5 試驗及數(shù)據(jù)分析

    5.1 試驗方法

    5.1.1 無擾動誤差測試

    用標(biāo)準(zhǔn)裝置測試流量計在0.25Qmax、0.4Qmax、0.7Qmax、Qmax、流量點的指示誤差，記錄數(shù)據(jù)。

    5.1.2 低水平擾動試驗誤差

    在與5.1.1相同的測試條件下，分別將DN50、DN100流量計的低水平擾動試驗裝置按圖1位置關(guān)系連接于對應(yīng)口徑流量計的入口端，再與標(biāo)準(zhǔn)裝置連接好，保證各連接處密封無泄漏的前提下，分別測試表前直管長度尺寸C（參見圖1）不同（2倍、3倍公稱直徑）時，5.1.1所述各流量點的示值誤差（%），記錄數(shù)據(jù)。

    5.1.3 高水平擾動試驗誤差

    在與5.1.1、5.1.2相同的測試條件下，在圖1所示裝置的件2與件3之間按圖示位置關(guān)系安裝半圓形開口的剛性墊片，分別測試表前直管長度尺寸C不同時，5.1.1所述流量點的示值誤差（%），記錄數(shù)據(jù)。

    5.2 試驗結(jié)果

    將5.1.1、5.1.2、5.1.3各次試驗匯總，結(jié)果如表2、表3所示。

    為便于分析試驗結(jié)果，將表2數(shù)據(jù)繪制成曲線，如圖2所示。

    5.3 結(jié)論

    根據(jù)5.2的結(jié)果可以總結(jié)出如下結(jié)論：

    （1）低水平擾動使流量計曲線向負方向移動；高水平擾動使流量計曲線向正方向移動；

    （2）隨著流量計表前直管段的加長，流量計高、低水平擾動的曲線基本上是逐漸接近無擾動的曲線；

    （3）流量計前直管段越長，表前管道橫截面內(nèi)的流速越均勻，因此，越接近無擾動的曲線形狀。

    6 結(jié)束語

    擾動試驗可以驗證氣體渦輪流量計抗干擾性能的好壞，在給定安裝條件下，擾動和非擾動條件下誤差相差越大，表的抗干擾性能就越差，壽命就會越短。 按照prEN12261的要求，在0.25Qmax~Qmax間，擾動和非擾動條件下的誤差變化應(yīng)小于基本誤差限的1/3。丹東東發(fā)（集團）有限公司生產(chǎn)的氣體渦輪流量計在試驗流量范圍內(nèi)的誤差限為±1%，當(dāng)入口直管段長2DN（DN公稱直徑）時，擾動試驗前后的誤差變化即符合規(guī)定的要求。因此，該類流量計在安裝使用時，無論管道內(nèi)流體的流動類型如何，只要入口直管段的長度達 到2DN就可以了。

    如果流量計擾動和非擾動條件下誤差變化大于基本誤差限的1/3，應(yīng)通過試驗確定合適的安裝方式，如增加表前入口直管的長度或使用流量整流器，直到誤差變化量達到要求為止。制造商同時記錄滿足該要求的管路配置和/或元件，并根據(jù)用戶管道實際情況指導(dǎo)用戶正確安裝使用，以達到延長使用壽命的目的。