孔口流量計校準裝置及其校準方法

通過標準表法氣體流量標準裝置的研制，對孔口流量計的流量和壓力修正項之間的關系進行線性擬合，得到流量計的標準曲線并評價其準確度等級。實驗結果表明了校準方法的可行性和可靠性。

0.引言

新疆范圍內石油、化工企業眾多，大大小小近百家熱電廠遍布全疆各地州。長期以來，新疆的大氣環境都承受著巨大的壓力。隨著西部大開發進程的深入和大氣環境綜合治理的加強，用于檢測總懸浮顆粒物的大氣環境采樣器越來越多，而其中所使用的標準器孔口流量計的計量校準需求也日益增加。對此，新疆計量測試研究院建立了標準表法氣體流量標準裝置，用于對孔口流量計的校準工作 。

1.標準裝置

1.1構成

標準表法氣體流量標準裝置采用重復性好的羅茨流量計和渦輪流量計作為主標準器，與被校孔口流量計串聯在管路中，配備兩臺差壓變送器和兩臺溫度變送器，根據測量范圍選擇不同的管路 。計算機同時采集被檢表和標準表輸出的流量信號，并分別利用壓力和溫度值對流量進行修正，得到相應的標況流量，再進行比較，得到被檢表指示流量值的示值誤差及儀表系數，通過多次測量得到被檢表的重復性。

1.2  技術參數

測量范圍：2 ～ 200 m3·h-1；裝置的擴展不確定度：U =0.5%，k =2。

2.校準方法

1）在規定的環境條件下，按 HJ/T 368-2007 《標定總懸浮顆粒物采樣器用的孔口流量計》技術要求及檢測方法 ，將孔口流量計安裝在標準表法氣體流量標準裝置上。以空氣為校準介質進行漏氣檢查。用橡皮墊堵住孔口流量計的孔口，開啟抽氣泵，20 s內標準流量計應無讀數變化，否則，需檢查漏氣位置,排除漏氣故障，直至標準流量計無讀數變化。取下橡皮墊，對孔口流量計進行校準。

2）在孔口流量計使用流量范圍內，均勻選取七個流量點。啟動抽氣泵，調節流量至每一選取點附近維持流量不變。待羅茨流量計讀數為一整數值時開始計時，并記錄羅茨流量計初始讀數 Vi，讀取并記錄羅茨流量計壓差值p（Pa）和孔口流量計孔口的壓差值H （Pa），待羅茨流量計讀數至少增加 1 m3后終止計時，記錄羅茨流量計終止讀數 Vf 和測定時間 t（min）。重復上述步驟，逐一校準所選七個流量點。

3）計算每一校準點的標準狀況流量。先由羅茨流量計讀數計算孔口流量計被校點通過的計量體積 Vm：

4）計算每一標定點孔口流量計壓差修正項 Y：

如果任何一標定點的 pL 值超過 ±2%，則需按上述規定操作，重做該點數據，直至滿足要求為止。不能滿足要求者，為不合格品。

3.實驗數據處理

對青島某公司生產的穩定性良好的孔口流量計進行校準，流量范圍： 80 ～ 130 L·min-1，準確度等級：1 級。實驗數據見表 1。實驗現場大氣壓p1 =93 500 Pa，環境溫度 T1 =293.65 K。將根據公式計算得到的修正項 Y 和標態流量 QN在 Excel 軟件中進行線性回歸擬合，得到零點 A=2.229 9增益 B=0.253 7，相關系數 R2=0.998 3，即擬合函數為：Ycal=0.253 7QN + 2.2299，如圖 2 所示。進而對數據進行處理，結果見表 2。

由表 2 可以看出，7 個校準點的 pL 值均未超過±1%，校準結果良好。

4.結語

孔口流量計校準裝置的建立，為總懸浮顆粒物采樣器用的孔口流量計校準提供了技術手段，其檢測方法和技術指標滿足環境保護總局 HJ/T 368-2007 《標定總懸浮顆粒物采樣器用的孔口流量計》的要求。實驗數據表明了該標準裝置和校準方法的可行性和可靠性。