根據氣體氣體浮子流量計的工作原理，利用鐘罩 － 標準表法裝置實現浮子流量計的檢定過程; 闡述了裝置及方法的優(yōu)越性; 給出了氣體浮子流量計常用的檢定計算公式，并對使用、檢定過程中影響計量準確性的三種問題進行了剖析，為高效、可靠地開展氣體浮子流量計檢定工作打下良好基礎。

0.引言

浮子流量計，也稱轉子流量計，具有結構簡單、刻度值直觀、使用維護方便、壓損小而恒定等優(yōu)點，被廣泛應用于工業(yè)流量測量領域。氣體浮子流量計專用于測量各種工業(yè)氣體的流量，只有定期對其進行計量溯源( 檢定或校準) 才能保障其示值的準確可靠。然而，溯源過程中氣體介質受壓力、溫度等條件影響很大，想要測準并不容易，工作效率也不高; 此外還涉及到小流量檢定不準確的問題。本文利用鐘罩 － 標準表法裝置實現浮子流量計的檢定過程，能夠體現出鐘罩法、標準表法兩種裝置的優(yōu)點，使氣體浮子流量計的檢定工作準確而高效。典型氣體浮子流量計如圖 1 所示。

1.鐘罩 － 標準表法裝置原理

鐘罩 － 標準表法裝置( 以下簡稱“裝置”，示意圖如圖 2 所示) ，主要由鐘罩、氣源( 風機) 、開關閥、流量調節(jié)閥、氣體管道、標準流量計、夾表器、壓力傳感器、溫度傳感器、計算機控制及數據采集系統等構成。

裝置是基于流體力學的連續(xù)性方程設計的，以鐘罩、標準流量計( 一般為氣體質量流量計) 為標準器，在傳統的鐘罩式氣體流量標準裝置基礎上，增加標準流量計配置。當使用鐘罩法時，標準流量計可以用于指示瞬時流量值; 當使用標準表法時，標準表成為計量標準器，其值經溫、壓修正后可以直接與被檢流量計進行比較，從而得出示值誤差。

2.檢定實現過程

檢定主要按照浮子流量計檢定規(guī)程的要求來開展主要分為以下幾個過程:

( 1) 連接。將被檢浮子流量計與裝置相關部件進行可靠連接。

( 2) 氣密性試驗。可以使用“皂泡驗漏法”，也可參考相關標準要求進行。

( 3) 試運行。也稱熱機，以鐘罩或標準表的***大流量進行試運行，使鐘罩、標準表內部空氣溫度與實驗室內環(huán)境溫度進行充分平衡。

( 4) 調流量。將鐘罩升起后打開鐘罩閥門，觀察被檢浮子流量計，操作流量調節(jié)閥使浮子流量達到相應 整刻度檢定點，關閉鐘罩氣源閥門。

( 5) 檢定。將鐘罩升起，打開鐘罩閥門開始正式檢定，同時啟動計時器，持續(xù)不少于 1min 時間。過程中系統自動采集標準器與被檢器的溫度、壓力、瞬時量、累積量等數據，完成一次檢定后可再增加一次。

其它檢定點與此類似，直到完成所有檢定。一般應選擇包括浮子流量計上限流量和下限流量在內的 5 個均勻分布的流量點進行檢定。

3.檢定過程中的計算公式

4.方法優(yōu)越性

( 1) 裝置能夠提供穩(wěn)定的氣源。氣源穩(wěn)定是實施檢定的前提條件，氣體浮子流量計是瞬時顯示型的流量計，就更要求氣流要穩(wěn)定。鐘罩具有可靠的壓力補償機構，能夠保證檢定過程中的壓力穩(wěn)定，避免因為氣源問題引起的浮子上下擺動不停的情況發(fā)生。

( 2) 裝置可以兼顧浮子流量計的流量范圍。以 100L 裝置為例，流量范圍一般為 ( 0 ～ 6 ) m3 /h，鐘罩分度0. 13L /mm，一般要求鐘罩每次檢定行程至少需 200mm才準確。小流量時行程過短，則鐘罩讀數誤差較大; 行程過大則需要的檢定時間較多，檢定過程量容易發(fā)生變化，檢定效率低下。因此，一般氣體浮子流量計在流量( 1. 5～ 6) m3 /h 時采用鐘罩或標準表法; 在 1. 5m3 /h 以下時采用標準表法。

( 3) 裝置及方法的高效準確性。根據浮子流量計類型及流量范圍，靈活選擇鐘罩法或標準法，兼顧了檢定準確度和高效率的要求。

5.常見問題

5. 1 氣密性檢測

氣密性檢測也稱驗漏，是后續(xù)檢測工作的前提，沒經過驗漏操作的檢定數據是沒有意義的。驗漏包括裝置本身氣密性及浮子氣密性，建議使用肥皂泡進行裝置的整體驗漏，該方法簡單直觀，易于實施。

5. 2 浮子卡滯、靜止、跳動現象

浮子是氣體浮子流量計的核心部件，檢定過程中如果浮子不能在流量計內腔或沿導桿自由滑動，一般有如下幾個原因:

( 1) 浮子流量計生產質量或安裝問題引起的浮子卡滯或卡死。

( 2) 浮子流量計內壁或導桿上有臟污介質附著，從而使得浮子不能順暢地進行正反行程的滑動。

( 3) 試驗時，浮子流量計進氣通道與出氣通道接反，從而使得浮子停在錐管底部靜止不動。

( 4) 氣源壓力不足，浮子流量計停在某處不再上升。

 ( 5) 浮子前壓力較大，造成浮子前后壓差過大而造成彈跳現象檢定前必須保證氣體浮子流量計的浮子滑動自如，必要時需進行清洗或維修后才能檢定。

5. 3 流量計的擺放位置的把握

由于氣體浮子流量計是基于浮子重力、氣體浮力原理設計的，因此必須保證其安裝、使用、檢測過程中一直保持豎直狀態(tài)，以保證計量準確性。如圖 3 所示，浮子量計本身自帶水平調整裝置，試驗前已調平擺放位置，圖4 所示為未調平位置的情況。

6.結束語

氣體浮子流量計及鐘罩的使用問題是行業(yè)內討論較多的難點問題，本文利用鐘罩 － 標準法裝置能夠較好地實現氣體浮子流量計的檢定過程，克服了傳統方法在檢定小流量點時檢定不準確、時間長、效率低的缺點，檢定過程中鐘罩法和標準表法可由操作人員根據情況進行轉換，豐富了氣體浮子流量計的溯源手段。