本發(fā)明涉及流量計(jì)的檢測(cè)技術(shù)，特別是一種循環(huán)式氣體渦輪流量計(jì)的檢測(cè)裝置及檢測(cè)方法。

背景技術(shù)：

渦輪流量計(jì)是速度式流量計(jì)中的主要種類，當(dāng)被測(cè)流體流過渦輪流量傳感器時(shí)，在流體的作用下，葉輪受力旋轉(zhuǎn)，其轉(zhuǎn)速與管道平均流速成正比，同時(shí)，葉片周期性的切割電磁鐵產(chǎn)生磁力線，改變線圈的磁通量，根據(jù)電磁感應(yīng)原理，在線圈內(nèi)將感應(yīng)出脈動(dòng)的電勢(shì)信號(hào)，即電脈沖信號(hào)，此電脈動(dòng)信號(hào)的頻率與被測(cè)流體的流量成正比。渦輪流量計(jì)具有精度高、重復(fù)性好、無零點(diǎn)漂移、高量程比的優(yōu)點(diǎn)。渦輪流量計(jì)擁有高質(zhì)量軸承、特別設(shè)計(jì)的導(dǎo)流片，因此極大降低了磨損，對(duì)峰值不敏感，甚至惡劣的條件下也可以給出可靠的測(cè)量變量。渦輪流量計(jì)輸出信號(hào)為脈沖，易于數(shù)字化，渦輪流量計(jì)壓力損失小，葉片能防腐，可以測(cè)量粘稠和腐蝕性的介質(zhì)。

氣體渦輪流量計(jì)是一種精密流量測(cè)量?jī)x表，與相應(yīng)的流量積算儀表配套可用于測(cè)量液體的流量和總量。氣體渦輪流量計(jì)廣泛用于石油、化工、冶金、科研等領(lǐng)域的計(jì)量、控制系統(tǒng)。配備有衛(wèi)生接頭的氣體渦輪流量計(jì)可以應(yīng)用于制藥行業(yè)。氣體渦輪流量計(jì)工作原理為：當(dāng)被測(cè)流體流經(jīng)傳感器時(shí)，傳感器內(nèi)的葉輪借助于流體的動(dòng)能而產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)，葉輪即周期性地改變磁電感應(yīng)系統(tǒng)中的磁阻值，使通過線圈的磁通量周期性地發(fā)生變化而產(chǎn)生電脈沖信號(hào)，經(jīng)放大器放大后進(jìn)行顯示或傳送至相應(yīng)的流量積算儀表、plc或上位計(jì)算機(jī)，進(jìn)行流量或總量的測(cè)量。氣體渦輪流量傳感器的基本結(jié)構(gòu)如圖1所示，它主要由殼體、前導(dǎo)向架、葉輪、后導(dǎo)向架、壓緊圈、加油系統(tǒng)(dn40以上)和放大器或顯示轉(zhuǎn)換器等組成。

一體化氣體渦輪流量計(jì)結(jié)構(gòu)為防爆設(shè)計(jì)，可以顯示流量總量，瞬時(shí)流量和流量滿度百分比。電池采用長(zhǎng)效鋰電池，單功能積算表電池使用壽命可達(dá)5年以上，多功能顯示表電池使用壽命也可達(dá)到12個(gè)月以上。一體化表頭可以顯示的流量單位眾多，有立方米，加侖，升，標(biāo)準(zhǔn)立方米，標(biāo)準(zhǔn)升等，可以設(shè)定固定壓力、溫度參數(shù)對(duì)氣體進(jìn)行補(bǔ)償，對(duì)壓力和溫度參數(shù)變化不大的場(chǎng)合，可使用該儀表進(jìn)行固定補(bǔ)償積算。

然而，目前氣體渦輪流量計(jì)存在測(cè)量環(huán)境條件單一不標(biāo)準(zhǔn)，檢定規(guī)程遵循不同的人為規(guī)定，不夠標(biāo)準(zhǔn)化，從而無法準(zhǔn)確判定氣體渦輪流量計(jì)的質(zhì)量，也無法對(duì)其校準(zhǔn)的技術(shù)缺陷，另外采用正壓法測(cè)量的流量范圍比較小，只適合小口徑的流量計(jì)，對(duì)大口徑流量計(jì)的檢定沒有成熟的技術(shù)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種循環(huán)式氣體渦輪流量計(jì)的檢測(cè)裝置，采用潔凈空氣為介質(zhì)，對(duì)氣體流量計(jì)進(jìn)行檢定、校準(zhǔn)和檢驗(yàn)，包括真空泵、儲(chǔ)氣罐、匯流管容器，開關(guān)閥，文丘里噴嘴，滯止容器溫度計(jì)，滯止容器壓力計(jì)，滯止容器，流量調(diào)節(jié)閥，被檢表后溫度計(jì)，被檢流量計(jì)，以及被檢表前壓力計(jì)，所述真空泵將空氣由被檢表的上游直管段入口吸入，經(jīng)過被檢表前直管段、被檢表和被檢表下游直管段進(jìn)入所述滯止容器，在滯止容器的下游，設(shè)有所述文丘里噴嘴，控制所述文丘里噴嘴下游的所述開關(guān)閥，從而任一選擇所要開關(guān)的所述文丘里噴嘴，以達(dá)到改變被檢表流量的目的，所述滯止容器通過所述滯止容器溫度計(jì)測(cè)溫，通過所述滯止容器壓力表測(cè)壓，計(jì)算獲得通過所述文丘里噴嘴的質(zhì)量流量，完成對(duì)所述被檢表的檢定。

優(yōu)選的，所述潔凈空氣通過循環(huán)氣路提供，通過氣泵進(jìn)行抽氣。

優(yōu)選的，真空泵提供負(fù)壓。

本發(fā)明的目的還通過一種循環(huán)式氣體渦輪流量計(jì)的檢測(cè)方式實(shí)現(xiàn)，包括如下步驟：

(1)設(shè)定測(cè)量條件，包括大氣溫度，大氣相對(duì)濕度，大氣壓力，檢定用介質(zhì)溫度，電源電壓，電源頻率；

(2)在規(guī)定的測(cè)量條件下，按照jjg1037-2008渦輪流量計(jì)檢定規(guī)程，將渦輪流量計(jì)安裝在所述檢測(cè)裝置上；

(3)以潔凈空氣為檢定介質(zhì)，調(diào)節(jié)流量點(diǎn)至最大流量的一定百分比處，運(yùn)行一定時(shí)間，等待介質(zhì)溫度、壓力和流量穩(wěn)定后進(jìn)行正式檢定；

(4)依據(jù)檢定規(guī)程，設(shè)定多個(gè)1.5級(jí)的渦輪流量計(jì)檢定流量點(diǎn)，將在第i點(diǎn)第j次測(cè)得的被檢流量計(jì)脈沖信號(hào)與標(biāo)準(zhǔn)氣體流量裝置在該點(diǎn)該次測(cè)得得標(biāo)準(zhǔn)體積流量之比作為第i點(diǎn)第j次測(cè)量的儀表系數(shù)；

(5)建立數(shù)學(xué)模型，評(píng)價(jià)所述氣體渦輪流量計(jì)的檢測(cè)裝置輸入量的相對(duì)不確定度從而確定所述氣體渦輪流量計(jì)的質(zhì)量等級(jí)。

優(yōu)選的，所述步驟(2)所述渦輪流量計(jì)與前后直管段需要同軸安裝。

優(yōu)選的，所述步驟(3)調(diào)節(jié)流量點(diǎn)至最大流量的70％流量點(diǎn)，運(yùn)行5分鐘。

優(yōu)選的，所述步驟(4)設(shè)定四個(gè)流量點(diǎn)，分別為qmin，0.6qmin，0.4qmax，qmax。

優(yōu)選的，所述步驟(4)對(duì)于量程比<20：1的流量計(jì)，分界流量0.6qmin＝0.2qmax。

優(yōu)選的，所述步驟(5)的數(shù)學(xué)模型為計(jì)算第i次測(cè)量被檢流量計(jì)的儀表系數(shù)以及傳播率。

該負(fù)壓測(cè)試裝置和方法耗時(shí)短，減少勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了檢測(cè)效率，無需移動(dòng)測(cè)試設(shè)備，重復(fù)性好。

根據(jù)下文結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明具體實(shí)施例的詳細(xì)描述，本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)更加明了本發(fā)明的上述以及其他目的、優(yōu)點(diǎn)和特征。

附圖說明

后文將參照附圖以示例性而非限制性的方式詳細(xì)描述本發(fā)明的一些具體實(shí)施例。附圖中相同的附圖標(biāo)記標(biāo)示了相同或類似的部件或部分。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，這些附圖未必是按比例繪制的。本發(fā)明的目標(biāo)及特征考慮到如下結(jié)合附圖的描述將更加明顯，附圖中：

圖1為根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的氣體渦輪流量計(jì)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的循環(huán)式氣體渦輪流量計(jì)檢測(cè)裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的循環(huán)式氣體渦輪流量計(jì)檢測(cè)方法流程圖。

具體實(shí)施方式

參見附圖2，提供一種循環(huán)式氣體渦輪流量計(jì)的檢測(cè)裝置，采用潔凈空氣為介質(zhì)，對(duì)氣體流量計(jì)進(jìn)行檢定、校準(zhǔn)和檢驗(yàn)，包括真空泵1、儲(chǔ)氣罐2、匯流管容器3，開關(guān)閥4，文丘里噴嘴5，滯止容器溫度計(jì)6，滯止容器壓力計(jì)7，滯止容器8，流量調(diào)節(jié)閥9，被檢表后溫度計(jì)10，被檢流量計(jì)11以及被檢表前壓力計(jì)12，真空泵1將空氣由被檢流量計(jì)11的上游直管段入口吸入，經(jīng)過被檢流量計(jì)11前直管段、被檢流量計(jì)11和被檢流量計(jì)11下游直管段進(jìn)入所述滯止容器8，在滯止容器8的下游，設(shè)有所述文丘里噴嘴5，控制所述文丘里噴嘴5下游的所述開關(guān)閥4，從而任一選擇所要開關(guān)的所述文丘里噴嘴5，以達(dá)到改變被檢表流量的目的，所述滯止容器8通過所述滯止容器溫度計(jì)6測(cè)溫，通過所述滯止容器壓力表7測(cè)壓，計(jì)算獲得通過所述文丘里噴嘴5的質(zhì)量流量，完成對(duì)所述被檢流量計(jì)11的檢定。潔凈空氣通過循環(huán)氣路提供，通過氣泵進(jìn)行抽氣，真空泵提供負(fù)壓。

參見附圖3，一種氣體渦輪流量計(jì)的檢測(cè)方式實(shí)現(xiàn)，包括如下步驟：(1)設(shè)定測(cè)量條件，包括大氣溫度，大氣相對(duì)濕度，大氣壓力，檢定用介質(zhì)溫度，電源電壓，電源頻率；(2)在規(guī)定的測(cè)量條件下，按照jjg1037-2008渦輪流量計(jì)檢定規(guī)程，將渦輪流量計(jì)安裝在所述檢測(cè)裝置上，渦輪流量計(jì)與前后直管段需要同軸安裝；(3)以空氣為檢定介質(zhì)，調(diào)節(jié)流量點(diǎn)至最大流量的70％流量點(diǎn)，運(yùn)行5分鐘，等待介質(zhì)溫度、壓力和流量穩(wěn)定后進(jìn)行正式檢定；(4)依據(jù)檢定規(guī)程，設(shè)定多個(gè)1.5級(jí)的渦輪流量計(jì)檢定流量點(diǎn)，設(shè)定四個(gè)流量點(diǎn)，分別為qmin，0.6qmin，0.4qmax，qmax，對(duì)于量程比<20：1的流量計(jì)，分界流量0.6qmin＝0.2qmax，將在第i點(diǎn)第j次測(cè)得的被檢流量計(jì)脈沖信號(hào)與標(biāo)準(zhǔn)氣體流量裝置在該點(diǎn)該次測(cè)得得標(biāo)準(zhǔn)體積流量之比作為第i點(diǎn)第j次測(cè)量的儀表系數(shù)；(5)建立數(shù)學(xué)模型，評(píng)價(jià)所述氣體渦輪流量計(jì)的檢測(cè)裝置輸入量的相對(duì)不確定度從而確定所述氣體渦輪流量計(jì)的質(zhì)量等級(jí)，數(shù)學(xué)模型為計(jì)算第i次測(cè)量被檢流量計(jì)的儀表系數(shù)以及傳播率。

其中k＝ni/vi，(1)

k為第i次測(cè)量被檢流量計(jì)的儀表系數(shù)，(m³)^-1

ni為第i次測(cè)量被測(cè)流量計(jì)顯示儀表測(cè)得的脈沖數(shù)；

vi為第i次測(cè)量裝置的累積流量，m³

傳播率為：

在大氣溫度為(23.5±1)oc，大氣相對(duì)濕度為(38±1)％rh，大氣壓(94.5±0.5)kpa，檢定用介質(zhì)溫度(18.5±0.1)oc，電源電壓為220v，電源頻率50hz的測(cè)量環(huán)境條件下，用一臺(tái)0.5-120m³/h，dn25mm的氣體渦輪流量計(jì)進(jìn)行檢定，流量選擇在最大流量70％處測(cè)量60秒，累積流量250l，用工控測(cè)量設(shè)備連續(xù)測(cè)量6次得到一組測(cè)量列，獲得單次試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差為13.55，取3平均值不確定度為0.20％，結(jié)合廠家給出的該氣體渦輪流量計(jì)的擴(kuò)展不確定度和系數(shù)，得到合成相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為0.24％。然而在其他給定測(cè)量流量點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量分別獲得上述數(shù)值后，去測(cè)量接過重復(fù)性作為最大值，擴(kuò)展不確定度為0.54％，在該擴(kuò)展不確定度之下的為標(biāo)準(zhǔn)合格氣體渦輪流量計(jì)。

該負(fù)壓測(cè)試裝置和方法耗時(shí)短，減少勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了檢測(cè)效率，無需移動(dòng)測(cè)試設(shè)備，重復(fù)性好。

雖然本發(fā)明已經(jīng)參考特定的說明性實(shí)施例進(jìn)行了描述，但是不會(huì)受到這些實(shí)施例的限定而僅僅受到附加權(quán)利要求的限定。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解可以在不偏離本發(fā)明的保護(hù)范圍和精神的情況下對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例能夠進(jìn)行改動(dòng)和修改。