1、引言

國(guó)內(nèi)氣體渦輪流量計(jì)起步較晚，而歐洲生產(chǎn)渦輪流量計(jì)的歷史悠久，技術(shù)成熟，產(chǎn)品性能穩(wěn)定，在國(guó)際上的很多領(lǐng)域都得到了燃?xì)庥脩舻膹V泛認(rèn)可。歐洲生產(chǎn)的氣體渦輪流量計(jì)主要采用的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為prEN12261，此標(biāo)準(zhǔn)也是國(guó)際上應(yīng)用*廣泛的標(biāo)準(zhǔn)之一。按照此標(biāo)準(zhǔn)要求，應(yīng)對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行擾動(dòng)試驗(yàn)。該試驗(yàn)有助于進(jìn)一步驗(yàn)證產(chǎn)品性能，使設(shè)計(jì)人員能更好地了解產(chǎn)品，積累經(jīng)驗(yàn)，更好地指導(dǎo)實(shí)踐。

2、試驗(yàn)簡(jiǎn)介

在大氣壓力條件下，借助于標(biāo)準(zhǔn)表法氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置(以下簡(jiǎn)稱標(biāo)準(zhǔn)裝置)，對(duì)于丹東東發(fā)集團(tuán)有限公司生產(chǎn)的系列小口徑氣體渦輪流量計(jì)，選擇DN50、DN100兩種口徑的流量計(jì)做擾動(dòng)試驗(yàn)，即分別測(cè)試流量計(jì)低、高水平的無(wú)擾動(dòng)與擾動(dòng)條件下的指示誤差，并進(jìn)行比對(duì)、分析。

3、擾動(dòng)類(lèi)型

3.1 低水平擾動(dòng)：由于管路元件引起的擾動(dòng)，如彎管、T形管、漸縮管和漸擴(kuò)管截面。

3.2 高水平擾動(dòng)：由整流器和節(jié)流裝置引起的擾動(dòng)。

4、試驗(yàn)裝置

4.1 裝置結(jié)構(gòu)

參見(jiàn)prEN 12261歐洲標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)了低、高水平的擾動(dòng)試驗(yàn)裝置，具體結(jié)構(gòu)參如圖l所示。

4.1.1 低水平擾動(dòng)試驗(yàn)裝置

如圖1(a)、(b)所示，低水平擾動(dòng)試驗(yàn)裝置沿氣體流向依次包括入口直管段、前直角彎管、后直角彎管、漸縮管、表前直管段，并且兩個(gè)直角彎管不在同一個(gè)平面，各法蘭之間密封連接。

4.1.2 高水平擾動(dòng)試驗(yàn)裝置

高水平擾動(dòng)試驗(yàn)裝置與低水平擾動(dòng)試驗(yàn)裝置總體管路結(jié)構(gòu)相同，不同的是，高水平擾動(dòng)試驗(yàn)裝置在低水平擾動(dòng)試驗(yàn)裝置結(jié)構(gòu)中的兩個(gè)直角彎管之間加了半圓形開(kāi)口結(jié)構(gòu)的墊片，即使該處的流通面積為該處管路橫截面積的一半，開(kāi)口位于(沿氣體流動(dòng)方向)*1個(gè)彎管的外側(cè)半徑處，如圖l(b)、(c)所示。

4.2 裝置尺寸

按照prEN 12261歐洲標(biāo)準(zhǔn)的要求，確定了裝置中各個(gè)部件的尺寸，如表1所示。

5、試驗(yàn)及數(shù)據(jù)分析

5.1 試驗(yàn)方法

5.1.1 無(wú)擾動(dòng)誤差測(cè)試

用標(biāo)準(zhǔn)裝置測(cè)試流量計(jì)在0.25max、0.4max、0.7max、Qmax流量點(diǎn)的指示誤差，記錄數(shù)據(jù)。

5.1.2 低水平擾動(dòng)試驗(yàn)誤差

在與5.1.1相同的測(cè)試條件下，分別將DN50、DN100流量計(jì)的低水平擾動(dòng)試驗(yàn)裝置按圖1位置關(guān)系連接于對(duì)應(yīng)口徑流量計(jì)的入口端，再與標(biāo)準(zhǔn)裝置連接好，保證各連接處密封無(wú)泄漏的前提下，分別測(cè)試表前直管長(zhǎng)度尺寸C(參見(jiàn)圖1)不同(2倍、3倍公稱直徑)時(shí)，5.1.1所述各流量點(diǎn)的示值誤差(％)，記錄數(shù)據(jù)。

5.1.3 高水平擾動(dòng)試驗(yàn)誤差

在與5.1.1、5.1.2相同的測(cè)試條件下，在圖1所示裝置的件2與件3之間按圖示位置關(guān)系安裝半圓形開(kāi)口的剛性墊片，分別測(cè)試表前直管長(zhǎng)度尺寸C不同時(shí)，5.1.1所訴流量點(diǎn)的示值誤差（%），記錄數(shù)據(jù)。

5.2 試驗(yàn)結(jié)果

將5.1.1、5.1.2、5.1.3各次試驗(yàn)匯總，結(jié)果如表2、表3所示。

為便于分析試驗(yàn)結(jié)果，將表2數(shù)據(jù)繪制成曲線，如圖2所示。

5.3 結(jié)論

根據(jù)5.2的結(jié)果可以總結(jié)出如下結(jié)論：

（1）低水平擾動(dòng)使流量計(jì)曲線向負(fù)方移動(dòng)；高水平擾動(dòng)使流量計(jì)曲線向正方向移動(dòng)；

（2）隨著流量計(jì)表前直管段的加長(zhǎng)，流量計(jì)高、低水平擾動(dòng)的曲線基本上是逐漸接近無(wú)擾動(dòng)的曲線；

（3）流量計(jì)前直管段越長(zhǎng)，表前管道橫截面內(nèi)的流速越均勻，因此，越接近無(wú)擾動(dòng)的曲線形狀。

6、結(jié)束語(yǔ)

擾動(dòng)試驗(yàn)可以驗(yàn)證氣體渦輪流量計(jì)抗干擾性能的好壞，在給定安裝條件下，擾動(dòng)和非擾動(dòng)條件下誤差相差越大，表的抗干擾性能就越差，壽命就會(huì)越短。按照prEN 12261的要求，在0.25Qmax～Qmax間，擾動(dòng)和非擾動(dòng)條件下的誤差變化應(yīng)小于基本誤差限的1/3。丹東東發(fā)(集團(tuán))有限公司生產(chǎn)的氣體渦輪流量計(jì)在試驗(yàn)流量范圍內(nèi)的誤差限為±l％，當(dāng)入口直管段長(zhǎng)2DN(DN公稱直徑)時(shí)，擾動(dòng)試驗(yàn)前后的誤差變化即符合規(guī)定的要求。因此，該類(lèi)流量計(jì)在安裝使用時(shí)，無(wú)論管道內(nèi)流體的流動(dòng)類(lèi)型如何，只要入口直管段的長(zhǎng)度達(dá)到2DN就可以了。

如果流量計(jì)擾動(dòng)和非擾動(dòng)條件下誤差變化大于基本誤差限的1/3，應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)確定合適的安裝方式，如增加表前入口直管的長(zhǎng)度或使用流量整流器，直到誤差變化量達(dá)到要求為止。制造商同時(shí)記錄滿足該要求的管路配置和/或元件，并根據(jù)用戶管道實(shí)際情況指導(dǎo)用戶正確安裝使用，以達(dá)到延長(zhǎng)使用壽命的目的。