王國(guó)建
(景德鎮(zhèn)市市場(chǎng)和質(zhì)量監(jiān)督管理綜合檢驗(yàn)檢測(cè)中心,江西省景德鎮(zhèn)市 333000)
膜式燃?xì)獗碓谌細(xì)馊萘繙y(cè)量中具有良好的作用,能夠較為準(zhǔn)確地測(cè)量燃?xì)馊萘?,所以在我?guó)燃?xì)鉁y(cè)量相關(guān)工作中有著廣泛的應(yīng)用。膜式燃?xì)獗碓谑褂眠^(guò)程中,測(cè)量人員需要對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)檢定工作,但是在檢定過(guò)程中,膜式燃?xì)獗頃?huì)受到許多因素的影響,導(dǎo)致檢定結(jié)果的準(zhǔn)確性出現(xiàn)一些偏差,其中最主要的影響因素就是溫度。所以在實(shí)驗(yàn)室檢定過(guò)程中需要嚴(yán)格控制好環(huán)境溫度,將溫度始終控制在規(guī)定范圍內(nèi),才能夠確保膜式燃?xì)獗頇z定結(jié)果準(zhǔn)確性,為此需要對(duì)溫度因素會(huì)造成的主要影響進(jìn)行分析[1]。
膜式燃?xì)獗淼臋z定方法較多,主要采用兩種方法,即鐘罩法和標(biāo)準(zhǔn)表法。鐘罩法的優(yōu)勢(shì)是其檢定結(jié)果準(zhǔn)確性較高,在檢定過(guò)程中較為穩(wěn)定,所以在我國(guó)燃?xì)獗頇z定相關(guān)規(guī)定中要求燃?xì)鈾z定工作需要首先采用鐘罩法。在使用鐘罩法時(shí),需要具備一定的檢定條件:
(1)檢定溫度。對(duì)于最大流量≤10 m3/h 的膜式燃?xì)獗?,溫度需要控制?8℃~22℃之間,對(duì)于最大流量>10 m3/h的膜式燃?xì)獗?,溫度需要控制?5℃~25℃之間。
(2)大氣壓力。大氣壓力一般情況下需要控制在85 kPa~105 kPa。
(3)相對(duì)濕度。相對(duì)濕度一般情況下需要控制在45%~75%之間。膜式燃?xì)獗碓跈z定條件內(nèi)需要至少放置4 h以上才能使用,否則會(huì)影響檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確性。在采用膜式燃?xì)獗磉M(jìn)行檢定的過(guò)程中,標(biāo)準(zhǔn)器的溫度和膜式燃?xì)獗淼臏囟炔畈荒艹^(guò)1℃,所以需要檢定人員嚴(yán)格控制實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的溫度,防止溫度變化過(guò)大影響檢定結(jié)果準(zhǔn)確性[2]。
在膜式燃?xì)獗頇z定數(shù)值誤差方面,膜式燃?xì)獗韱卧~測(cè)量的誤差計(jì)算公式為:
其中:
Vm—燃?xì)獗淼娘@示數(shù)值,單位為L(zhǎng) 或dm3;
Vref—通過(guò)燃?xì)獗淼膶?shí)際燃?xì)鈿怏w數(shù)值,單位為L(zhǎng) 和dm3。
在檢定過(guò)程中需要對(duì)膜式燃?xì)獗淼娜肟诓糠趾蜆?biāo)準(zhǔn)器部分的溫度和壓力進(jìn)行測(cè)量,并根據(jù)溫度和壓力數(shù)值進(jìn)行修訂,使結(jié)果具有更高的準(zhǔn)確性。修訂公式為:
其中:
Vs—標(biāo)準(zhǔn)且的顯示數(shù)值,單位為L(zhǎng) 和dm3;
Psa—標(biāo)準(zhǔn)器的壓力,單位為Pa;
Tsa—標(biāo)準(zhǔn)器的熱學(xué)溫度,單位為K;
Pma—膜式燃?xì)獗須怏w進(jìn)入部分的壓力,單位為Pa;
Tma—膜式燃?xì)獗須怏w進(jìn)入部分的熱學(xué)溫度,單位為K。根據(jù)該公式計(jì)算,即可在溫度與氣壓的影響下對(duì)計(jì)量結(jié)果進(jìn)行修正,從而得到更加科學(xué)準(zhǔn)確的數(shù)值。根據(jù)JJG 577-2012《膜式燃?xì)獗怼返臋z定規(guī)程規(guī)定,在標(biāo)準(zhǔn)且溫度和膜式燃?xì)獗淼臏囟炔钤?.5℃之內(nèi)時(shí),壓力的修正值區(qū)間在(-0.2%,+0.2%),此時(shí)可以不對(duì)溫度和壓力進(jìn)行修正,那么膜式燃?xì)獗頇z定的單詞測(cè)量誤差公式可以簡(jiǎn)化為A=(Vm-Vs)/Vs×100%。因?yàn)槟な饺細(xì)獗頇z定過(guò)程較為復(fù)雜,檢定時(shí)間較長(zhǎng),所以為了提高實(shí)驗(yàn)室內(nèi)膜式燃?xì)獗頇z定工作效率,在實(shí)際檢定過(guò)程中在做好溫度、濕度和壓力控制的情況下,通常采用簡(jiǎn)化的公式進(jìn)行膜式燃?xì)獗頇z定誤差值計(jì)算,也就是用標(biāo)準(zhǔn)器的顯示數(shù)值Vs代替通過(guò)膜式燃?xì)獗淼膶?shí)際燃?xì)鈿怏w數(shù)值[3]。
因?yàn)闅怏w具有可壓縮性和可膨脹性的特性,但是因?yàn)榭蓧嚎s性和可膨脹性的原理較為復(fù)雜,在使用空氣作為檢定介質(zhì)時(shí),一般按照氣體的一般狀態(tài)考慮,所以可以按照修訂公式進(jìn)行計(jì)算。以200 L 的鐘罩式氣體流量標(biāo)準(zhǔn)檢定為實(shí)驗(yàn)對(duì)象,下文對(duì)溫度與檢定結(jié)果之間的影響關(guān)系進(jìn)行了詳細(xì)的分析。
在修正公式中有四個(gè)影響參量,標(biāo)準(zhǔn)器壓力、標(biāo)準(zhǔn)器熱學(xué)溫度、膜式燃?xì)獗磉M(jìn)氣口壓力和膜式燃?xì)獗磉M(jìn)氣口熱學(xué)溫度,在不考慮標(biāo)準(zhǔn)器安裝存在問(wèn)題的情況下,壓力差(△P=Psa-Pma)可以控制在100 Pa 之內(nèi),取標(biāo)準(zhǔn)大氣壓101.32 kPa 進(jìn)行計(jì)算,小于0.1%的溫度影響可以不考慮,根據(jù)修正公式進(jìn)行計(jì)算,在標(biāo)準(zhǔn)器溫度與膜式燃?xì)獗淼臏囟戎钚∮?℃之內(nèi)(JJG 577-2012《膜式燃?xì)獗怼窓z定規(guī)程規(guī)定)時(shí),取最大誤差值為1℃,假設(shè)當(dāng)前實(shí)驗(yàn)室室內(nèi)溫度為20℃,標(biāo)注器的顯示數(shù)值為100 L,那么帶入修正公式即可計(jì)算出燃?xì)獾膶?shí)際氣體數(shù)值為100 L±0.33 L,所以最大誤差值為±0.33。
根據(jù)上述表述內(nèi)容可以看出,溫度對(duì)膜式燃?xì)獗頇z定結(jié)果有著一定的影響,從而會(huì)導(dǎo)致檢定結(jié)果數(shù)值不夠準(zhǔn)確,JJG 577-2012《膜式燃?xì)獗怼窓z定規(guī)程規(guī)定的檢定誤差值為1.5%,而溫度對(duì)檢定結(jié)果所造成的影響能夠達(dá)到0.34%,該影響不能忽略不計(jì),否則會(huì)導(dǎo)致檢定結(jié)果與實(shí)際結(jié)果出現(xiàn)較大的差異,但是如果每次采用膜式燃?xì)獗頇z定工作都對(duì)溫度進(jìn)行測(cè)量和修正,需要花費(fèi)大量的時(shí)間和成本,嚴(yán)重影響了檢定效率,所以需要采用一些科學(xué)的方法,在確保膜式燃?xì)獗頇z定結(jié)果準(zhǔn)確性的基礎(chǔ)上,降低溫度對(duì)檢定結(jié)果的影響,以下是幾種有效的解決方法[4],根據(jù)簡(jiǎn)化公式對(duì)誤差值進(jìn)行計(jì)算,并根據(jù)實(shí)際計(jì)算結(jié)果將其進(jìn)行分類,根據(jù)不同類型采用不同的應(yīng)對(duì)方法:
(1)當(dāng)檢定誤差結(jié)果A 為:0.12%<|A|≤0.18%時(shí),則被檢測(cè)膜式燃?xì)獗砜梢灾苯优卸椴缓细瘛?/p>
(2)當(dāng)檢定誤差結(jié)果A 為:|A|≤0.12%時(shí),則被檢測(cè)膜式燃?xì)獗砜梢灾苯优卸楹细瘛?/p>
(3)當(dāng)檢定誤差結(jié)果A 處于以上兩種情況之間時(shí),需要對(duì)標(biāo)準(zhǔn)器壓力、標(biāo)準(zhǔn)器熱學(xué)溫度、膜式燃?xì)獗磉M(jìn)氣口壓力和膜式燃?xì)獗磉M(jìn)氣口熱學(xué)溫度進(jìn)行重新測(cè)量,并根據(jù)一般計(jì)算公式與修正計(jì)算公式進(jìn)行第二次計(jì)算,根據(jù)第二次計(jì)算結(jié)果數(shù)值進(jìn)行判斷。
以上三種方法能夠在保證不影響檢定結(jié)果準(zhǔn)確性的同時(shí),還能夠減少檢定工作所需花費(fèi)的時(shí)間,提高膜式燃?xì)獗頇z定工作效率,在很大程度上簡(jiǎn)化膜式燃?xì)獗頇z定流程,去除許多不必要的環(huán)節(jié)。在實(shí)驗(yàn)室溫度條件能夠更加穩(wěn)定、更加精準(zhǔn)的控制的情況下,檢定誤差結(jié)果A 的判定區(qū)間可以進(jìn)一步縮小,從而能夠使溫度修正范圍減少,對(duì)于提高膜式燃?xì)獗頇z定工作效率具有重要的意義[5]。
綜上所述,本文簡(jiǎn)要闡述了膜式燃?xì)獗淼幕竟ぷ髟?,并根?jù)工作原理對(duì)其溫度產(chǎn)生的影響進(jìn)行了分析。經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)分析后得出結(jié)論,溫度對(duì)膜式燃?xì)獗淼臋z定結(jié)果有著較大的影響,從而提出了一些能夠有效解決溫度影響的應(yīng)對(duì)方法,希望可以對(duì)本行業(yè)提供一定的借鑒和幫助。