;                  
                   
        首   页│  公司简介  产品中心  质量体系  销售网络  联系银河澳门网址
 
  温度仪表系列
  压力仪表系列
  流量仪表系列
  校验仪表系列
  显示仪表系列
  变送器仪表系列
  电线电缆系列
 
  电磁流量计的工作原理
  氧化锆氧传感器的原理及应用
  有害气体检测报警仪选用原则
  银河澳门网址国计量用仪器仪表的发展和现状
  国内仪器仪表行业将发生高科....
  西安交大研制出超高温冲击压....
  采用半导体精密温度传感......
  智能温度传感器的发展趋势
  简述几种气体检测传感器.....
  利用传感器技术制造智能服装
  新型传感器监控鱼群数量
   
 
联系方式
  电话(市场部):0517-86851868  
      0517-86882048
      0517-86881908
   (拓展部):0517-86882683
     传真:0517-86851869
  节假日商务联系电话:
  何经理:13655238295
  刘经理:15861721324
  邮编:211600
 网址:/
    http://www.sukeyb.com/
 E-mail:china-suke@163.com
     sukeyb@163.com
 地址:江苏省金湖县工业园区环城西
 路269号
 您现在的位置 > 银河澳门网址 > 行业新闻 > 涡街流量计实现干法校准---旋涡发生体的标准化
  时间:2023-7-6 08:36:48

涡街流量计实现干法校准---旋涡发生体的标准化

大部分流量仪表(如电磁流量计涡轮流量计、科里奥利质量流量计)是以实流校准,即用实际流体流过被校仪表,再用别的标准装置(标准流量计或流量标准装置)测出流过被校准仪表的流量,与被校仪表的流量值作比较,或将被校仪表进行分度。这种实流校准方法又称作湿法校准。涡街流量计曾也用实流校准法。还有一种称作干法校准的间接方法,是以测量流量传感部分的结构尺寸或其他与计算流量有关的量,并按规定使用,间接校准仪表流量值.获得相应测量精确度。
  虽然涡街流量计当前仍采用实流校准流量,但因其流量传感件形状简单,与孔板相仿具有实现间接法校准的潜在可行性。十余年前国际上就有人按标准.节流装置的思路探索实施旋涡发生标准化方面工作。1994年日本工业技术院计量研究所曾在FLOMEKO'94会.上提出标准旋涡发生体研究的阶段性报告,报告结论称涡街流量计干法校准的不确定度小于孔板,仅为0.3%。重庆工业自动化仪表研究所在”七五”期间亦曾开展这项研究工作,设计制作DN50/DN100仪表的旋涡发生体近200套,实验求取各参数敏感系数、几何尺寸公差、安装要求和安装条件影响等,获得第一阶段成果。在这一成果的基础上,制订涡街流量传感器行业标准(ZBN12006-89)和国家计量检定规程(JJG620-89).采用了部分内容,但未形成标准涡街流量计和干法校准的国家标准。
  1989年日本制订了涡街流量计工业标准JISZ8766《涡街流量计一流量测量方法》(以下简称《标准》),2002年修订时设一专章,纳入了标准涡街流量计的研究成果,在《标准》的“解说“部分说明确定旋涡发生体各要素的依据,例举典型实验数据。下文扼要转述《标准》中旋涡发生体形状、尺寸及其允差,各尺寸对斯特劳哈尔(Strouhal)数的敏感性,不确定度分析等。
一标准旋涡发生体形状和尺寸
  标准涡街流量计的旋涡发生体是截角的等腰三角形六面体截面柱.形状和尺寸如图1、表1所示,。所选定尺寸是经一系列优化实验后的最优尺寸。例如所选取W=0.28D和H=0.35D是在一组斯特劳哈尔数(Si)-雷诺数Ren关系线中(分别见图2和图3)最为平坦,即仪表可获得最好的线性度。
 
 
  按标准旋涡发生体制造的涡街流量计可以不用实流校准,保证达到预期测量精确度。当前《标准》适用范围口径为100~600mm,Reo为1x105~2x106,是本次制订《标准》时的实验范围,随着今后进一步研究,下次修订时适用范围有可能扩大。
 
二.标准旋涡发生体的斯特劳哈尔数St
  《标准》规定的旋涡发生体按插入测量管顶端是否固定分为标准1型和标准2型两种,其S:值微有差异,如表2。标准1型多数实验仪表口径为DN100DN400,St与Reo无关平均值为0.25033.其标准偏差为0.12%;标准2型实验口径为DN150和DN200,实.验数据的拟合线为近似二折线,St与Ren有关。
 
  仅从St-Ren关系在性能上考察,标准1型优于标准2型,然而流体中微粒子堵塞旋涡发生体台座与测量管间的隙缝,将引起特性大幅变化,因此从实用观点考虑再.增加无隙缝的标准2型。但是标准2型易受上游管件等扰流影响,《标准》规定必须在仪表上游10D处装置明石型多孔板流动调整器(FlowCondi-tioner)组合使用。
三.斯特劳哈尔数不确定度分析和评估
  St数的扩展不确定度Est(包含因子k=2)如下式:
 
  式中,等式右边前9项是旋涡发生体各结构要素的允差(前附加记号δ),后6项是旋涡发生体与测量管间装配的偏心距/角度(η、e、α、β)允差(含义和符号如图4所示)、直管段长度附加不确定度(ur)等因素。
  经研究分析所定式(1)各不确定性因素项中,其系数中包括经实验求得的敏感系数。St数不确定度uc(St)按不确定度传播律由式(2)合成求得:
 
  式中,u(xi)是以各参数xi的标准不确定度表示,最后7项不是旋涡发生体结构参数的不确定度。Ua包含有旋涡发生体平行部和上游面间的角度、旋涡发生体/测量管表面粗糙度等的不确定度;usro是测量St数时校准设备引起的附加不确定度;Uf是上游扰流管件形成流动畸变和旋转流产生的附加不确定度。
  us和Ustd是需确定的值,但在校准设备充分长直管可忽略ur情况下,测得标准1型St数的标准偏差为0.0003.即可得到:uz2+usro2=0.0003(3)
  一般机械零件设计规定尺寸允差δ(xi),实际制造尺寸分布假设为三角形分布,其标准不确定度u(xi)如式(4)所示:u(xi)=δ(xi)/J6(4)
通常扩展不确定度的包含因子k=2.扩展不确定度Est=Kuc(St)=2uc(St),再从式(4).并对尺寸允差无次元化,变换后得式(5),再代入敏感系数ε,就成为前文式(1),式中uf将在下文说明。
 
  《标准》解说部分列举了W.T.Gw三个结构参数求取敏感系数的实验数据如表3,从旋涡发生体宽度W对St数的敏感性图中可求出敏感系数1.208.
四.标准涡街流量计前后直管段长度要求和安装影响
  为控制前文提到流动扰动引起的不确定度uf,《标准》正文提出仪表前后直管段长度和其他安装条件要求:
(1)在规定附加相应不确定度下.如《标准》中图例。
(2)从旋涡发生体中心轴下游侧1D的流通通道(测量管或管道)内,不能有台阶。
(3)使用标准2型时,须在流量计上游10D处装明石型多孔流动调整器,其X-X(水平)轴必须与旋涡发生体轴平行安装。
  解说“部分列出确定六种扰流管件直管段长度要求的依据(12帧实验数据图),从中可了解直管段不足时对St数的影响程度。例如标准1型在单弯管扰流下不同直管段长度的附加误差.不足规定30D仅10D时St数增大约0.8%。
 
  流动调整器的安装:“解说”还列出标准2型仪表不装流动调整器St数的实验数据图,与装流动调整相比,变化0.7%左右,流动调整器与仪表间组装于不同距离和不同位置孔转角影响St数的实验数据图2帧,说明St变化达0.5%~0.8%。
  测量通道台阶影响:“解说“阐明仪表测量内径和前后管路内径差异形成台阶影响的实验数据图3帧,文件认为试验尚不够充分,因此未纳入《标准》正文。所例举仪表内径151mm,测量管长151mm,旋涡发生体置于中点,连接到3种内径:A=146.5mm、B=1555mm、C=159.2mm的前后直管,按台阶与旋涡发生体轴间距作4组配置,即(1)上游侧0.5D,下游测0.5D;(2)上游侧1D,下游侧0.5D;(3).上游侧0.5D,下游侧1D;(4).上游侧1D,下游侧1D。所测得的St数与无台阶管段相比,变化如表4。从中可看出:前后直管内径小于仪表测量管内径比大于测量管内径影响大:后台阶的影响大于前台阶的影响。笔者认为涡街流量计后直管内径与仪表内径差的影响比前直管大这一现象,与其他流量仪表(如节流差压流量计、涡轮流量计、电磁流量计)前直管影响大的常例相反.值得关注。
 
  管轴偏心影响:仪表测量管与管道不同心度形成的附加误差,从”解说”提供内径151mm仪表的实验数据证明是不容忽视的。偏心4.5mm(口径的3%.偏心口与旋涡发生体轴相距0.5D)时附加误差达3%以上。若测量管较长,偏心口与旋涡发生体轴相距1.5D以上时,影响可大为减小。笔者认为从这一实验看出,制造厂为使仪表轻巧和降低成本,测量管长度设计过短,实质上对使用者提高了要求和费用,从总体考虑并不合理。
五.结束语
  JISZ8766提出了标准旋涡流量计的方案和基础实验典型数据,银河澳门网址可借鉴这一文件开展旋涡流量计干法校准方面的工作。日本标准协会(JSA)准备向国际标化组织(ISO)提出,将JISZ8766作为涡街流量计国际标准草案。期待国际标准化后的涡街流量计能像标准孔板等节流差压流量计那样普及。
  《标准》提出几种扰流件的直管长度要求、管段台阶和管轴偏心影响等实验数据,特别是后两者作为标准附件内容,在各国“标准“中尚不多见,很有价值。虽然这些内容是针对特定的涡街流量计,但是对其他涡街流量计也可参照。

本文来源于网络,如有侵权联系即删除!


下篇文章:超临界二氧化碳孔板流量计结构参数 上篇文章:脉动流量下涡轮流量计动态特性流体仿真
 
银河澳门网址-首页是一家专业提供涡街流量计涡轮流量计电磁流量计的企业,公司将以优质的服务优惠的价格,服务新老客户。
 版权所有:银河澳门网址-首页       技术支持│易品网络
温度仪表事业部   压力仪表事业部  流量仪表事业部   校验仪表事业部   显示仪表事业部   变送器仪表事业部   电线电缆事业部

XML 地图 | Sitemap 地图