用音速喷嘴气体流量标准装置检定气体流量计

      音速喷嘴气体流量标准装置检定气体流量计时与当地的大气压力、温度的变化，大气湿度，被检表的温度、压力测量以及检定员的操作和设备的维护保养等因素均有关。笔者经过多年检定实践发现，用音速喷嘴气体流量标准装置检定气体流量计有些事项需要注意。

    一、装置气密性检查

    日常检定时很难发现音速喷嘴装置的微漏，因此应尽可能每周试压1次。一般的装置没有专门检漏设备，可以用滞止容器的压力传感器进行检漏。把每个台位密封好，关闭所有气罐阀，给滞止容器充气升压，压力达到绝压150kPa左右时，停止充气，待压力稳定后记录滞止容器的压力值，稳定10min，不出现明显压力升降即可认为装置不漏气。也可以把每个台位密封好，关闭所有气缸阀，用1台小真空泵把喷嘴后的压力抽至绝压30kPa左右，停止抽真空，再反复抽至绝压30kPa左右，整个过程维持（10~15）min，与此同时记录滞止容器的压力值，不出现明显压力升降即可认为气缸阀不漏气；再打开气缸阀，将滞止容器压力抽至绝压30kPa左右，关闭气缸阀，待滞止容器压力稳定后记录压力值，稳定10min，不出现明显压力升降即可认为各台位及各连接部位不漏气。气缸阀漏气，一般会出现所有被检表示值误差偏正；被检表至滞止容器之间漏气，一般会出现所有被检表示值误差偏负。

    二、被检表温度测量

    被检表的温度测量一般采用Pt100，由于温度变送器的检定周期为1年，但实际使用时发现漂移比较大，建议每个月用分度值为0.05℃或0.1℃的温度计进行比对校验。校验时应关闭气缸阀，进气口全封闭，温度计位于管道中心，温度感应部位尽可能靠近被校验的传感器，校验时尽可能保持检定室内空气温度稳定并减少空气流动。

    三、被检表压力测量

    被检表的压力测量对容积式流量计和速度式流量计的测量结果影响很大，而压力变送器的零点漂移也不可忽略，建议每天开始检定前用空壳气压表与每台压力传感器的数据进行比对。

    被检表的取压位置直接影响测量结果，一般来说，当流速较大时涡轮流量计、旋进漩涡流量计的压力损失较大，除孔板流量计外不能用流量计前的压力代替流量计的工作压力，大部分涡轮流量计、旋进漩涡流量计有专门的取压孔。此外，有些厂家生产的涡街流量计要求表后取压，因此检定时尽可能与厂家取得联系。

    四、夹表器的维护

    气体流量装置一般采用气动夹表器，前几年生产的音速喷嘴气体流量标准装置基本上采用单缸气动夹表器，它有两个O型圈：一个用于密封压缩空气漏向大气；另一个用于密封压缩空气漏向检测管线。由于夹表器使用频繁，很容易造成O型圈、气缸和伸缩杆磨损，导致压缩空气漏向检测管线，造成较大误差。因此在日常检测工作中，必须坚持给夹表器打油；有条件的最好更换单缸气动夹表器为双缸气动夹表器。

    五、培养正确的检定习惯

    检定气体涡轮流量计时正确安装流量计非常重要，流量计与夹表器必须同心且不能漏气。一般认为偏心度不超过3%，对于气动夹表器来说，必须培养正确的夹表和检表习惯，否则容易形成误判。两个新、老检定员同一时间检定同一块表的情况对照表（即人员比对）如表1所示。

    从表1可以看出，被检表的重复性是比较好的，新检定员3次检定对应流量点的数据比较分散，5%流量点的示值误差二次相差最大0.78％，这与检定员的软件操作有关；其他流量点的示值误差二次相差最大0.13％，与检定员的夹表经验有关。有经验的检定员夹表带来的 误差很少，检定结果的重复性也比较好。

    六、大气湿度的影响

    根据JJG620－2008《临界流文丘里喷嘴》检定规程的要求，音速喷嘴流量标准装置应对空气湿度进行修正。为了验证空气湿度的影响，笔者选择了1块DN80气体涡轮流量计由同一有经验的检定员使用同1台检定装置，采用相同的检定方法，在不同的空气湿度下进行了比对实验，结果如表2所示。

    从表2可以看出，随着空气湿度增加，每个流量点的示值误差负移，最大减少0.29％，这个结果与JJG620-2008附录D大气空气的质量流量修正因子的理论计算及计算机编码验证样本值基本相符。因此，如果音速喷嘴流量标准装置不进行湿度修正就将会造成很大的偏差。

    除了上述几个方面需要注意外，还有诸如装置核查，高、低频脉冲信号处理等问题需要注意，在此不再阐述。