關(guān)于氯化鈉流量計(jì)在不同溫度下的特性變化研究分析

氯化鈉流量計(jì)采用電磁感應(yīng)原理測量介質(zhì)流體流速的流量計(jì)。它在管道的兩側(cè)加一個(gè)磁場，被測介質(zhì)流過管道就切割磁力線，在兩個(gè)檢測電極上產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)，其大小正比于流體的運(yùn)動(dòng)速度。可以用于測量酸、堿、鹽溶液、水煤漿、礦漿、砂漿灰泥、紙漿、樹脂、橡膠乳、合成纖維漿和感光乳膠等各種懸浮物、氣化汽和粘性物質(zhì)的流量。
因此，有必要對(duì)高精度氯化鈉流量計(jì)的溫度等影響因素進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究分析。山東省計(jì)量院的DN50～DN400熱水流量標(biāo)準(zhǔn)裝置，口徑與測量不確定度國際**。質(zhì)量法流量測量范圍為(0.1～1200)m³/h，低溫制冷裝置*低可達(dá)5，高溫加熱裝置*高可達(dá)85，滿足氯化鈉流量計(jì)實(shí)驗(yàn)流量點(diǎn)及溫度點(diǎn)的測量要求。該標(biāo)準(zhǔn)裝置為研究高精度氯化鈉流量計(jì)流量在不同溫度點(diǎn)下的特性提供了良好的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。
為了研究高精度氯化鈉流量計(jì)在不同溫度下的特性變化，以計(jì)量院的DN50～DN400熱水流量標(biāo)準(zhǔn)裝置為實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，對(duì)橫河DN40、科隆DN80、西門子DN100三塊0.2級(jí)氯化鈉流量計(jì)進(jìn)行研究。采用熱水流量標(biāo)準(zhǔn)裝置質(zhì)量法測試氯化鈉流量計(jì)在不同溫度及流速下的儀表系數(shù)和重復(fù)性。通過實(shí)驗(yàn)分析得出：氯化鈉流量計(jì)的儀表系數(shù)隨介質(zhì)溫度的升高逐漸降低；儀表系數(shù)在高溫以及低溫處受影響明顯，DN40氯化鈉流量計(jì)的儀表系數(shù)本次實(shí)驗(yàn)高低溫處*大變化量約為0.7%；在氯化鈉流量計(jì)對(duì)應(yīng)的流量范圍內(nèi)，儀表系數(shù)受介質(zhì)流速變化的影響不超過±0.2%等。通過實(shí)驗(yàn)分析，對(duì)氯化鈉流量計(jì)的特性有了深入的了解，對(duì)流量計(jì)量器具的標(biāo)定以及相關(guān)的實(shí)驗(yàn)工作有著積極的作用。
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1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 以計(jì)量院DN50～DN400熱水流量標(biāo)準(zhǔn)裝置為實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，氯化鈉流量計(jì)共3塊，分別為DN40氯化鈉流量計(jì)，科隆DN80氯化鈉流量計(jì)，西門子DN100氯化鈉流量計(jì)，精度均為0.2級(jí)。3塊氯化鈉流量計(jì)經(jīng)過多次校準(zhǔn)比對(duì)，性能穩(wěn)定。對(duì)氯化鈉流量計(jì)在10、20、50、80 4個(gè)溫度點(diǎn)下進(jìn)行儀表系數(shù)及重復(fù)性測量，根據(jù)JJG 643-2003《標(biāo)準(zhǔn)表法流量標(biāo)準(zhǔn)裝置》的要求選取流量點(diǎn)。
2 實(shí)驗(yàn)研究 實(shí)驗(yàn)利用熱水流量標(biāo)準(zhǔn)裝置質(zhì)量法標(biāo)定氯化鈉流量計(jì)的儀表系數(shù)和重復(fù)性，主要測試其在不同溫度及不同流速下的儀表系數(shù)及重復(fù)性的變化規(guī)律。單塊標(biāo)準(zhǔn)表在同一溫度點(diǎn)下，每個(gè)流量點(diǎn)進(jìn)行10次儀表系數(shù)測量，計(jì)算該流量點(diǎn)下的平均儀表系數(shù)及重復(fù)性，將所有流量點(diǎn)測量完成后，得到該氯化鈉流量計(jì)在此溫度點(diǎn)下的儀表系數(shù)及重復(fù)性的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。依次變換氯化鈉流量計(jì)及溫度點(diǎn)進(jìn)行測量，得到不同氯化鈉流量計(jì)在不同溫度下的儀表系數(shù)及重復(fù)性數(shù)據(jù)。
2.1 儀表系數(shù)分析 將實(shí)驗(yàn)測得的氯化鈉流量計(jì)在不同溫度及流速下的儀表系數(shù)數(shù)據(jù)整理，特性曲線如圖1所示，3組曲線分別對(duì)應(yīng)DN40、DN80、DN100的3塊氯化鈉流量計(jì)的儀表系數(shù)曲線。由圖1可得：

(1) 隨著介質(zhì)溫度的升高，氯化鈉流量計(jì)的儀表系數(shù)均呈逐漸降低的趨勢(shì)。其中20和50的儀表系數(shù)基本相同，10和80的儀表系數(shù)與20時(shí)偏離較大。
(2) 溫度對(duì)氯化鈉流量計(jì)的儀表系數(shù)在高溫以及低溫處影響明顯，以DN40氯化鈉流量計(jì)為例，儀表系數(shù)本次實(shí)驗(yàn)高低溫處*大變化量約為0.7%。
3) 在氯化鈉流量計(jì)相應(yīng)的流量范圍內(nèi)，在同一溫度下，隨著介質(zhì)流速的變化，氯化鈉流量計(jì)的儀表系數(shù)在個(gè)別點(diǎn)出現(xiàn)略微浮動(dòng)，但整體變化不超過±0.2%。
2.2 重復(fù)性分析 將實(shí)驗(yàn)測得的氯化鈉流量計(jì)在不同溫度及流速下的重復(fù)性數(shù)據(jù)整理，特性曲線如圖2所示，3組曲線分別對(duì)應(yīng)DN40、DN80、DN100的3塊氯化鈉流量計(jì)。

由圖2可得，隨著介質(zhì)溫度及流速的變化，氯化鈉流量計(jì)的重復(fù)性有一定的波動(dòng)，但都在0.07%以下，符合JJG 1033-2007《氯化鈉流量計(jì)》的重復(fù)性要求，說明氯化鈉流量計(jì)的重復(fù)性受溫度及流速影響較小，同時(shí)表明該熱水流量標(biāo)準(zhǔn)裝置在不同溫度點(diǎn)下的測量性能穩(wěn)定。
3 結(jié)束語
通過測試結(jié)果分析得出：
(1)隨著介質(zhì)溫度的升高，氯化鈉流量計(jì)的儀表系數(shù)均呈逐漸降低的趨勢(shì)。
(2)溫度對(duì)氯化鈉流量計(jì)的儀表系數(shù)在高溫以及低溫處影響明顯，DN40氯化鈉流量計(jì)的儀表系數(shù)本次實(shí)驗(yàn)高低溫處*大變化量約為0.7%。
(3)在氯化鈉流量計(jì)對(duì)應(yīng)的流速范圍內(nèi)，儀表系數(shù)受介質(zhì)流速變化的影響不超過±0.2%。
(4)氯化鈉流量計(jì)的重復(fù)性均在0.07%以下，符合重復(fù)性要求，說明氯化鈉流量計(jì)的重復(fù)性受溫度及流速影響較小，同時(shí)表明該熱水流量標(biāo)準(zhǔn)裝置在不同溫度點(diǎn)下的測量性能穩(wěn)定。 通過實(shí)驗(yàn)分析，對(duì)氯化鈉流量計(jì)在不同溫度、流速下的實(shí)驗(yàn)特性有了深入的了解，為標(biāo)準(zhǔn)表在實(shí)際工況下的特性提供了詳實(shí)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的支持。這對(duì)流量計(jì)量器具的標(biāo)定以及相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)表實(shí)驗(yàn)工作都有著積極的作用。

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