熱式氣體質(zhì)量流量計實(shí)驗測試與結果分析?
發(fā)布時(shí)間：2022-09-14 07:35:15
1.實(shí)驗測試
熱式氣體質(zhì)量流量計實(shí)驗測試所用裝置是在天津大學(xué)流量實(shí)驗室的氣體流量實(shí)驗裝置。實(shí)驗裝置采用微負壓法,通過(guò)調節風(fēng)機的頻率來(lái)調節氣體流量。標準表由多路并聯(lián)的渦輪流量計組成，精度等級為1級,口徑分別為40mm、80mm、150mm。實(shí)驗裝置原理如圖2所示。
熱式氣體質(zhì)量流量計樣機如圖3(a)所示,內部有測速探頭和測溫探頭,詳細的結構如圖3(b)所示。該樣機信號線(xiàn)外接相應的采集電路,如圖3(c)所示，圖的左側為計算采集電路[1849。樣機與計算采集電路結構經(jīng)過(guò)多次空氣的實(shí)流測試,其與標準表的測量誤差滿(mǎn)足國家JJG1132-2017《熱式氣體質(zhì)量流量計檢定規程》中的2級的準確度等級，其量程范圍為10~3000kg/h,量程比達300:1,根據檢定規程10~300kg/h范圍內誤差為±2%,300~3000kg/h范圍內誤差為±4%。
實(shí)驗的工況條件為常溫常壓,選擇空氣作為待測混合氣體,流量點(diǎn)選取(10~3000)kg/h的10個(gè)流量點(diǎn)進(jìn)行測量。通過(guò)實(shí)驗對，上述的計算分析進(jìn)行驗證,首先,不改變組分設定進(jìn)行測量,然后,通過(guò)修改了組分設定進(jìn)行測量,組分設定修改依次為1%、5%、10%。不同組分設定的測量結果與誤差如表3所示。
表3中Gg表示各組分熱式流量計測量的質(zhì)量流量,δ0表示未改變組分時(shí)測量的質(zhì)量流量相對誤差,δ表示改變組分后測量的質(zhì)量流量相對誤差。
表4為各組分的附加誤差,附加誤差表示熱式氣體質(zhì)量流量計僅由于氣體組分的變化對質(zhì)量流量測量的誤差,其定義式為:
2.結果分析
由表3的實(shí)驗結果分析,組分的變化或者組分設定不準確會(huì )切實(shí)影響到質(zhì)量流量的測量,并且組分變化越大,造成的質(zhì)量流量的測量誤差越大。
由表4實(shí)驗結果分析,實(shí)驗的附加誤差δ′與上文計算分析的附加誤差具有很好的一致性，這使本文提出的組分變化對熱式質(zhì)量流量計測量影響的定量計算公式得以驗證。
由于熱式氣體質(zhì)量流量計自身存在的誤差為2%,所以被測氣體的組分出現輕微波動(dòng)時(shí),如當組分變化1%時(shí)，對熱式質(zhì)量流量計僅僅產(chǎn)生0.26%的附加誤差,相比較于熱式質(zhì)量流量計自身的誤差,其附加誤差是相對次要的，可以忽略不計。.
因此,根據表4結果分析，組分變化較大時(shí),產(chǎn)生的附加誤差與熱式質(zhì)量流量計自身誤差相當或更大,這種情況下由組分變化或設定不準確產(chǎn)生的誤差不能忽略不計。本次研究以空氣作為介質(zhì),熱式氣體質(zhì)量流量計為2級的準確度等級,得出在質(zhì)量流量在300~3000kg/h.時(shí),組分變化達到臨界值為3%~4%時(shí)其附加誤差大于熱式氣體質(zhì)量流量計自身的誤差,進(jìn)而對熱式測量造成不可忽略的影響;在質(zhì)量流量在10~300kg/h時(shí)組分變化達到臨界值4~5%以上會(huì )對熱式氣體質(zhì)量流量計的測量造成不可忽略的影響,這為實(shí)際工程上的應用提供了一定的借鑒。
