李 濤

(遼寧省計(jì)量科學(xué)研究院，沈陽 110004)

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鐘罩檢定膜式燃?xì)獗淼淖⒁馐马?xiàng)

李 濤

(遼寧省計(jì)量科學(xué)研究院，沈陽 110004)

以鐘罩式氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置作為標(biāo)準(zhǔn)器檢定膜式燃?xì)獗硎怯?jì)量技術(shù)機(jī)構(gòu)和膜式燃?xì)獗砩a(chǎn)企業(yè)的首選方法，本文從不同類型膜式燃?xì)獗硇拚降牟煌?、?duì)鐘罩密封性定期檢查、通過增加小流量的檢定量提高重復(fù)性等方面分析了檢定膜式燃?xì)獗頃r(shí)的注意事項(xiàng)。

膜式燃?xì)獗恚荤娬?；修正；期間核查；應(yīng)力

0 引言

鐘罩式氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置(以下簡(jiǎn)稱鐘罩)在國(guó)內(nèi)流量計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)中占有重要地位，其具有壓力恒定、準(zhǔn)確度高等優(yōu)點(diǎn)，是經(jīng)典的流量標(biāo)準(zhǔn)器，也是檢定膜式燃?xì)獗淼戎行×髁繗怏w流量計(jì)的首選計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)。目前，鐘罩的準(zhǔn)確度等級(jí)有1.0級(jí)、0.5級(jí)、0.2級(jí)和優(yōu)于0.2級(jí)，國(guó)內(nèi)省級(jí)計(jì)量技術(shù)機(jī)構(gòu)鐘罩的準(zhǔn)確度等級(jí)一般為0.2級(jí)，優(yōu)于0.2級(jí)的較少。遼寧省計(jì)量科學(xué)研究院作為國(guó)家燃?xì)獗碣|(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心所在地，同時(shí)也是國(guó)家燃?xì)獗硇褪皆u(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)室，擁有1000L的0.1級(jí)鐘罩(目前國(guó)內(nèi)最高準(zhǔn)確度等級(jí))1臺(tái)，2000L、100L、20L的0.2級(jí)鐘罩各1臺(tái)，多年來多次承擔(dān)國(guó)家燃?xì)獗碣|(zhì)量監(jiān)督抽查工作，受理多家燃?xì)獗硇褪皆u(píng)價(jià)和委托檢驗(yàn)工作，參加或組織鐘罩、膜式燃?xì)獗淼谋葘?duì)工作，相關(guān)技術(shù)人員在工作中積累了一定經(jīng)驗(yàn)，現(xiàn)將檢定膜式燃?xì)獗頃r(shí)的注意事項(xiàng)與大家分享。

1 不同類型膜式燃?xì)獗淼男拚讲煌?/h2>

按照J(rèn)JG 577—2012《膜式燃?xì)獗怼穂1]的規(guī)定，膜式燃?xì)獗淼男拚饺缦拢?/p>

(1)

式中：Vref為通過燃?xì)獗淼臍怏w實(shí)際值，dm3；Vs為標(biāo)準(zhǔn)裝置的示值，dm3；psa為標(biāo)準(zhǔn)裝置處的絕對(duì)壓力，Pa；Tsa為標(biāo)準(zhǔn)裝置處的熱力學(xué)溫度，K；pma為燃?xì)獗磉M(jìn)口端的絕對(duì)壓力，Pa；Tma為燃?xì)獗磉M(jìn)口端的熱力學(xué)溫度，K。

對(duì)于目前越來越多出現(xiàn)的溫度補(bǔ)償表以及溫度壓力補(bǔ)償表，修正公式在滿足狀態(tài)方程的基礎(chǔ)上，需要根據(jù)被檢表的修正狀態(tài)推導(dǎo)獲得。溫度補(bǔ)償表是修正到表前壓力、標(biāo)況溫度狀態(tài)(20℃)，所以修正公式推導(dǎo)如下：

(2)

式中：V溫補(bǔ)為溫度補(bǔ)償表標(biāo)準(zhǔn)值，dm3；T標(biāo)為標(biāo)況(20℃)熱力學(xué)溫度，K。

對(duì)于溫度壓力補(bǔ)償表，是修正到標(biāo)況(20℃，101.325kPa)，所以修正公式推導(dǎo)如下：

(3)

式中：V溫壓補(bǔ)為溫度壓力補(bǔ)償表標(biāo)準(zhǔn)值，dm3；p標(biāo)為標(biāo)況(101.325kPa)絕對(duì)壓力，Pa。

由式(2)、(3)可見，溫度補(bǔ)償表的修正與Tma無關(guān)，溫度壓力補(bǔ)償表的修正與Tma、pma無關(guān)。不同類型的膜式燃?xì)獗硇拚讲煌ㄗh《膜式燃?xì)獗怼窓z定規(guī)程在改版時(shí)增加補(bǔ)償式膜式燃?xì)獗淼男拚?、檢定方法、標(biāo)準(zhǔn)器要求等內(nèi)容，滿足日益增長(zhǎng)的補(bǔ)償式膜式燃?xì)獗淼纳a(chǎn)和溯源需求[2]。

2 鐘罩密封性定期檢查

為提高工作效率，新建鐘罩基本實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，許多計(jì)量機(jī)構(gòu)和企業(yè)也在老式鐘罩原有結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上進(jìn)行了改造。自動(dòng)控制系統(tǒng)需要增加連接的配套設(shè)備，提高工作效率的同時(shí)使得裝置的結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜，容易造成鐘罩漏氣而不易察覺。

容易漏氣的地方主要有：鐘罩氣路閥門，特別是旋塞閥；測(cè)壓力損失用的壓力變送器等連接用的軟管及接頭；自動(dòng)控制管線開關(guān)用的電磁閥；夾持燃?xì)獗淼拿芊馊Φ取?/p>

日常工作中，應(yīng)定期按照J(rèn)JG 165—2005《鐘罩式氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置》[3]中密封性試驗(yàn)的要求進(jìn)行密封性檢查。除了定期檢查密封性以外還應(yīng)關(guān)注日常檢定數(shù)據(jù)是否出現(xiàn)異常，如果被檢表偏負(fù)較多，也有可能存在泄漏，檢定人員應(yīng)提高敏銳性，定期排查鐘罩的密封問題。

3 提升后應(yīng)靜置使密封液充分回流

密封液有水和油兩種，JJG 165—2005《鐘罩式氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置》中規(guī)定0.2級(jí)的裝置應(yīng)使用油做密封液，選用水作為密封液有蒸發(fā)快、罩體長(zhǎng)時(shí)間浸泡在水中容易生銹等缺點(diǎn),越來越多的鐘罩采用油密封，由于油的粘性大，回流慢，在提升鐘罩后需要等待一定時(shí)間以降低掛壁量對(duì)檢定的影響。

鐘罩提升結(jié)束的幾秒鐘內(nèi)，鐘罩上下抖動(dòng)比較厲害，一般幾秒以后觀察標(biāo)尺位置，當(dāng)標(biāo)尺位置基本沒有變化后方可開始檢定。如果是比對(duì)工作則要求更加嚴(yán)格，應(yīng)觀察與鐘罩聯(lián)通的水位計(jì)處液面的高度，當(dāng)液面不變時(shí)證明密封液回流充分，方可開始檢定，并且每次鐘罩提升后等待的時(shí)間應(yīng)基本相同。如果密封液掛壁，會(huì)造成鐘罩自身重量的變化，使得在檢定過程中流量和壓力都存在波動(dòng)，對(duì)檢定結(jié)果造成影響。

4 小流量檢定量的合理選擇

由于小流量需要較長(zhǎng)的檢定時(shí)間，一般都會(huì)相應(yīng)減少檢定量，但是由此會(huì)發(fā)現(xiàn)重復(fù)性較差，多次檢定的數(shù)據(jù)會(huì)出現(xiàn)跳變。以某企業(yè)生產(chǎn)的經(jīng)檢定合格的G2.5膜式燃?xì)獗頌槔钚×髁繛?.025m3/h，如果測(cè)量20L，時(shí)間至少為48min，多次檢定的誤差偏差可能達(dá)到1.0%以上，如果測(cè)量60L，時(shí)間至少為144min，誤差偏差在0.5%以內(nèi)。由于生產(chǎn)企業(yè)的出廠調(diào)試一般都是對(duì)固定點(diǎn)的，檢定時(shí)間也不可能太長(zhǎng)，所以生產(chǎn)企業(yè)在出廠調(diào)試過程中應(yīng)將誤差值盡量控制得較小一些。另外，檢定小流量時(shí)，同一批次的燃?xì)獗響?yīng)抽取一部分判斷重復(fù)性，如果這一批表的小流量受檢定量的影響較小，則可以適當(dāng)減少檢定量[4]。

另外，由于增加檢定量增加了檢定時(shí)間，還應(yīng)嚴(yán)格控制環(huán)境溫度變化，減小環(huán)境因素引入的誤差[5]。

5 尺寸法檢定鐘罩后分度值的置入

一般周期檢定有容積法和尺寸法，尺寸法以方便、快捷、檢定過程對(duì)環(huán)境溫度要求低等優(yōu)點(diǎn)越來越多地被采用。采用尺寸法檢定鐘罩，會(huì)計(jì)算出對(duì)應(yīng)零點(diǎn)和體積量的鐘罩分度值，由于需要一定的計(jì)算過程，檢定人員一般都會(huì)在現(xiàn)場(chǎng)做好記錄，然后通過計(jì)算得到分度值并將數(shù)據(jù)體現(xiàn)在證書里，但是使用人員往往在拿到證書后并不關(guān)注證書內(nèi)容，只看一下結(jié)論是否合格，并沒有將檢定的分度值置入到鐘罩的控制系統(tǒng)中進(jìn)行計(jì)算，這就失去了鐘罩檢定的意義，所以建議檢定人員在現(xiàn)場(chǎng)計(jì)算分度值并將新的分度值置入被檢鐘罩的控制系統(tǒng)中以便用戶使用。

6 鐘罩期間核查

按照規(guī)程規(guī)定，鐘罩的檢定周期一般不超過3年，由于時(shí)間間隔較長(zhǎng)，做好期間核查是保證鐘罩良好狀態(tài)的有效方法。生產(chǎn)企業(yè)使用鐘罩進(jìn)行出廠調(diào)試，燃?xì)夤臼褂苗娬诌M(jìn)行首檢判定，由于膜式燃?xì)獗硎菂⑴c貿(mào)易結(jié)算的國(guó)家重點(diǎn)管理計(jì)量器具，其生產(chǎn)使用關(guān)系到千家萬戶，標(biāo)準(zhǔn)器的合格與否直接影響燃?xì)獗淼挠?jì)量準(zhǔn)確性。建議選用穩(wěn)定的標(biāo)準(zhǔn)表定期進(jìn)行期間核查，如果出現(xiàn)異?？梢宰匪莶⒈苊庠斐蓪?duì)燃?xì)獗砗细衽c否的誤判。

7 夾表應(yīng)力影響

當(dāng)燃?xì)獗韸A在臺(tái)子上后，由于夾表器長(zhǎng)時(shí)間夾持會(huì)產(chǎn)生一定的應(yīng)力，產(chǎn)生的形變會(huì)影響檢定結(jié)果，為了盡量減小影響，如果膜式燃?xì)獗硪呀?jīng)夾持了一段時(shí)間，應(yīng)卸下來放置一段時(shí)間后再進(jìn)行檢定。

8 結(jié)束語

膜式燃?xì)獗淼臋z定受標(biāo)準(zhǔn)器狀態(tài)、實(shí)驗(yàn)人員操作方法、環(huán)境狀態(tài)等諸多方面的影響，在嚴(yán)格按照規(guī)程執(zhí)行的同時(shí)，也應(yīng)做好標(biāo)準(zhǔn)器定期溯源及期間核查工作，并將標(biāo)準(zhǔn)器的檢定結(jié)果應(yīng)用在膜式燃?xì)獗淼臋z定中，實(shí)驗(yàn)人員要在日常工作中積累經(jīng)驗(yàn)，提高技術(shù)水平，保證膜式燃?xì)獗淼臏?zhǔn)確計(jì)量。

[1] JJG 577—2012膜式燃?xì)獗?/p>

[2] 曹久瑩、王科.膜式燃?xì)獗硇屡f規(guī)程的對(duì)比和解讀.計(jì)量技術(shù)，2014(4)

[3] JJG 165—2005鐘罩式氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置

[4] 謝皓東、張濤、唐艷宏.流量均勻性對(duì)膜式燃?xì)獗頇z定的影響.計(jì)量技術(shù)，2014(3)

[5] 吳家平.溫度對(duì)膜式燃?xì)獗頇z定的影響及解決方法.上海計(jì)量測(cè)試，2013(3)

10.3969/j.issn.1000-0771.2015.07.17