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标准节流装置与差压计的使用
第一节概 述
一台差压式流量计能否可靠运行,达到设计准确度的要求,正确的使用是很重要的。尽管流量计的设计、制造及安装等皆符合标准规定的要求,如果不注意使用问题,也可能前功尽弃,使用完全失败。
首先要注意的是使用条件是否符合标准的规定。实际上标准规定的使用条件是所谓的参考工作条件,下面第二节要列举这些条件。但是现场工作条件要完全满足参考工作条件是有困难的,可以说,偏离标准使用条件是难免的。这时重要的是要控制其偏离的程度,如果能进行适当的补偿(修正)是最好的。其次,应对节流装置和差压计进行定期的检查,流量计工作于现场恶劣的工作条件,期望一台流量计投入运行后可以免维修使用是不大现实的。尤其是与流体介质直接接触的节流装置,使用一段时间后需要进行定期检验,否则偏离标准还不知道,是很危险的。第三,仪表的选型在流量计使用中占有重要的地位,由于测量对象的复杂性,没有一种流量计是万能的,它们都有自己的最佳使用范围,即使己经确定采用差压式流量计,节流装置类型的选择也大有讲究,节流装置已经发展到几十种之多,就是为适应不同的需求,各类节流装置的使用范围不尽相同,这点是很重要的。如果选型不合适,要在使用中来弥补,只能事倍功半。
本章针对上述问题,提供有关资料供参考。
第二节 标准节流装置的使用条件
差压式流量计的使用条件是所谓参考工作条件,只有在这样条件下,标准节流装置的流出系数才与标准文件中提供的数据相符合。
参考工作条件有三项:环境条件,动力源条件和流体条件。
1.环境条件
①标准大气条件:温度20℃,相对湿度65%,大气压力101.325kPa;
②参比大气条件:温度20℃±2℃,相对湿度60%~70%,大气压力86~106kPa;
③一般试验大气条件:温度15~35℃,相对湿度45%~75%,大气压力86~108kP的
④其他:磁场和机械振动可忽略不计。
2.动力源条件
电源:电压220V±1%,频率50Hz±1%,谐波失真小于5%(交流电源),纹波小于0.2%(直流电源)。
3.流体条件
①流体可以是可压缩的(气体)或者是不可压缩的(液体),流体在物理学和热力学上是均匀的和单相的;具有高分散程度的胶质溶液(例如牛奶),可以认为相当于单相流体;流体流过检测件时应无相变;流体为牛顿流体。
②流体应充满管道,具有充分发展的速度分布,无旋涡。
③管道的流量应该不随时间变化,或实际上只随时间有微小和缓慢的变化,不适用于脉动流的流量测量。流动的脉动条件为
——时均差压;
——差压波动分量Δp'的方根值。
流体条件除上述流体性质及流动特性等应符合要求外,还应注意流体的沉淀、结垢等易引起流动条件及节流装置尺寸变化使流量计特性变化的情况。
第三节 制造节流装置的材料
原则上只要满足节流装置的几何形状及强度要求,任何材料以任何方式制造都是可以的。为了确定节流装置在温度影响下产生的尺寸变化,必须准确知道材料的热膨胀系数。
孔板开孔入口边缘锐利与否,对测量准确度的影响很大,因此,在测量含有硬质尘粒或易引起机械磨损的流体时,应该选择高耐磨性材料。同样,被测介质的侵蚀性也会很快使孔板入口边缘变钝,其他节流件也会因侵蚀而改变原来的尺寸与形状,这是我们所不希望的,因此必须选择抗侵蚀性的材料。
为了节约贵重金属,大尺寸节流件可以做成组合式的,即工作部分用贵重的耐蚀性材料,而外围部分可用普通碳钢。另外,也可以用普通碳钢镀覆一层耐蚀材料以节省材料的造价。以下简介若干常用的制造节流装置的材料。
①测量水蒸气、湿空气和某些侵蚀性气体时,对于孔板可采用Cr17、2Crl8Ni9,Cr23Ni13以及其他牌号的耐酸钢。对于喷嘴和文丘里管可采用耐酸铸铁。
②测量温度超过400℃和高压过热蒸气时,可采用Cr6Si、Crl8Ni25Si、Cr25Ni20Si2以及其他牌号的耐热钢。
③测量水或某些液体时,可采用黄铜、青铜、硅铝合金、耐酸铸铁,也可采用。Cr18Ni12Mo2Ti、2Cr18Ni9及其他牌号的耐酸钢。
④测量氯、二硫化碳、氧化铝溶液等侵蚀性液体时,可采用各种牌号的耐酸钢、耐热钢、硬橡胶、乙烯塑胶等。
⑤测量硝酸、醋酸、碱类(浓度为5%~15%)、有机物质(二硫化碳、四氯化碳、乙醇、硫乙醚、甘油、酚、原油)、食品(果汁、糖浆、碳酸饮料)、空气和湿蒸气、邻位磷酸(浓度为5% ~ 15%)、亚硫酸盐热溶液以及气体混合物(氢、氮和氨)等时,可采用1Cr18Ni9Ti、Cr23Ni18、Crl8Ni12Mo2Ti, Cr25Ni20Si2等。
第四节 孔板的强度计算
孔板的最大厚度不大于O.05D,其最小厚度则应根据材料及强度情况决定。应该保证孔板安装于取压器件,在无差压时,满足连接孔板表面上任意两点的直线与垂直于轴线的平面之间的斜度小于0.5%;而当作用最大差压时,其弹性变形斜度不大于1%。孔板在差压作用下不应发生塑性变形。
1.流量测量误差(流出系数误差)计算
式中——流量测量误差(流出系数误差),%;
β——节流件直径比;
E*——材料弹性模量, Pa;
D'——孔板夹持器直径(可能与管道内径D不同);
h——孔板厚度;
Δp——差压, Pa。
2.孔板厚度计算
为避免孔板塑性变形,孔板的厚度应满足下式
式中 σr——孔板材料应力, Pa;
D——管道内径;
其余符号同上。
第五节 标准节流装置的选择原则
为了选择最适宜的标准节流装置,选型时应从以下几方面考虑:
①管径、直径比和雷诺数范围的限制条件;
②测量准确度;
③允许的压力损失;
④要求的最短直管段长度;
⑤对被测介质侵蚀、磨损和脏污的敏感性;
⑥结构的复杂程度和价格;
⑦安装的方便性;
③使用的长期稳定性。
根据上述几方面,标准节流装置的选型原则可归纳为以下几点。
①标准节流装置各种类型节流件应用的管径、直径比和雷诺数范围皆有一定限制,在国家标准GB 2624-93(或国际标准ISO 5167-1)中有详细规定,例如孔板可应用于比喷嘴和文丘里喷嘴更大的管径范围,各种类型经典文丘里管的管径范围差别较大等等。
②标准节流装置各种类型节流件的准确度在同样差压、密度测量精度下,决定于流出系数与可膨胀性系数的不确定度。各种节流件的流出系数的不确定度差别较大,相比之下,孔板的流出系数的不确定度最小,廓形节流件(喷嘴、文丘里管)较大。廓形节流件较大的原因,是标准中给出的流出系数公式所依据的拟合的数据库质量较差。但是对廓形节流件进行个别校准,也可得到高的准确度。
③在同样差压下,经典文丘里管和文丘里喷嘴的压力损失约为孔板与喷嘴的1/4~1/6。而在同样的流量和相同的β值时喷嘴的压力损失只有孔板的30%~50%。
④在相同阻流件类型和直径比情况下,经典文丘里管的必要直管段长度比孔板与喷嘴的要小得多。
⑤测量易使节流件沾污、磨损及变形的被测介质时,廓形节流件较孔板要优越得多。
⑥在加工制造及安装等方面,孔板最为简单,喷嘴次之,文丘里喷嘴和经典文丘里管最复杂,其造价亦依次递增。管径愈大,这种差别愈显著。
⑦孔板易取出检查节流件质量(采用可换孔板节流装置),喷嘴和文丘里管则需截断流体,拆下管道才可检查,比较麻烦。
③中小口径(DN50~ DN100)节流装置,取压口尺寸和取压位置的影响显著,这时采用环室取压有一定优势。
第六节 标准节流装置的检验方法
确定标准节流装置的流出系数有几何检验法和系数检验法两种方法。几何检验法又称干式标定,它是基于对节流装置的几何尺寸和安装条件进行机械检验来确定其流出系数的,是由标准节流装置长期理论与实践的经验总结得到的一种先进的方法。在各种流量计的检测件中,目前只有标准节流装置的干式标定得到法定认可。系数检验法又称湿式标定,它把节流装置安装于流量标准装置上,用实际流体通过流量,对照流量标准来确定其流出系数。一般流量计皆是用此种方法确定其仪表系数(或流出系数)的。
干式标定与湿式标定相比较,其优点是显著的。首先实流标定的标定费相当高,尤其是大管径,甚至比仪表本身造价还高;其次,如果需周期检定,则必须使工艺管道断流,拆下检测件,运输到标定地点(通常并非任何地点皆有标定条件的),等待标定等等,是一件相当费事费钱的麻烦事。正是由于上述原因,标准节流装置获得广泛应用也就理所当然了。
一、几何检验法
几何检验法是用量具、仪器、样板等按一定方法对节流件、取压装置及测量管以及安装情况等进行几何测量,根据国家标准(GB/T 2624-93)或检定规程(JJG 640-94)中规定的标准值判断其合格性。新制造的标准节流装置,可以用几何检验法检验合格后直接投用,使用一段时间后,需进行周期检验,以确定是否有流体冲刷、积垢、腐蚀等使节流装置几何形状及尺寸发生变化,因而影响其流出系数的准确度。对于检验出不能完全满足标准规定的节流装置,应进行更换或提供修正或增大测量误差继续使用。
1.检验的条件
(1)检验的环境条件
①节流件和取压装置的检验可在15~35℃下进行。当用工具显微镜时,要求环境温度为(20±2)℃。
②室内相对湿度一般为45%~75%。当用仪器检验时为60%~70%。
(2)检验的工具检验用的量具、仪器应有有效的检验合格证,样板和量具需经检定合格,量具和仪器的测量误差应在被测量允许误差的1/3以内。
2.检验项目和方法
(1)外观检查用目测法。检查节流装置标志,节流件上游端面(或入口收缩部分)、圆筒形部分(或喉部)及边缘应无明显缺陷。检查取压装置取压口以及取压口与阻流件的相对位置。检查节流装置上下游侧的直管段长度等。
(2)孔板检验
①A面平面度的检验。检验用的量具和仪器:0级或1级样板直尺及5等量块(或塞尺),O.Olmm/m合像水平仪;当孔板外径大于φ400时,可用O级平尺及千分表等。
检验方法:当使用样板直尺时,可用通过直径的直线度来检验孔板A面是否平整。将孔板放在平板上,A面朝上,用适当长度的样板直尺轻靠A面,转动孔板可寻找沿直径方向的最大缝隙宽度,可用量块(或塞尺)测出高度h, h<O.002(D-d)为合格。
②A面及开孔圆筒形C面的表面粗糙度的检验。检验用的量具及仪器:表面粗糙度比较样块,轮廓法触针式表面粗糙度测量仪等。
检验方法:使用表面粗糙度比较样块时,是以样块(最好用与被检验件相同材料做成的样块)工作面的表面粗糙度为标准,与孔板A、e面进行比较,用目测(或借助放大镜、比较显微镜)判断孔板A面及e面的表面粗糙度Ra,亦可用仪器实测Ra。
③边缘G、H、I的检验。检验用的量具及仪器:用目测(或者借助放大镜)及凭触觉(如指甲,工具显微镜铅片模压法)。
检验方法:用目测法(或借助2倍放大镜)检查。孔板入口边缘圆弧半径rk的检验方法如下。
(a)反射光法:当d≥25mm时,用2倍放大镜将孔板倾斜45°角,使日光或人工光源射向直角入口边缘;当d<25mm时,用4倍放大镜观察边缘无反射光。
(b)模压法:用铅片模压孔板入口边缘,用工具显微镜实测rk。
(c)仪器测量法:用光学仪器直接测量入口边缘圆弧半径rk。
④厚度E及长度e的检验。检验用的量具及仪器:千分尺或板厚千分尺,工具显微镜(模压法), e值检验仪等。
检验方法:E的检验,用量具分别在离内圆外及离外圆内各约lOmm处大致均布的位置上各测n个E值,记作Ei,按下式计算E的平均值
式中Ei为第i次测量的E值。
式中 eE—— E的最大偏差;
(Ei)max——Ei中的最大值;
(Ei)min——Ei中的最小值。
e的检验,在大致均布的3个位置上测量e值, e的平均值及最大偏差ee的计算式同上式。
⑤节流孔直径d的检验。检验用的量具及仪器:工具显微镜,孔径测量仪,内测千分尺,内径千分尺,带表卡尺,游标卡尺等。
检验方法:根据所测直径d的数值大小,加工公差Δd,选择合适的量具及仪器,在4个大致等角度的位置上,测量节流件的孔径d的平均值,按式(1.5.3)计算。孔径的相对误差Edi按式(1.5.5)计算
式中di为第i次测量的孔径。
在计算流量准确度Eq时,节流件孔径的准确度Ed按下式计算
式中 Erd——d的重复性 .
tα——置信概率为95%的t分布系数;
Esd——测量d的量仪的准确度。
⑥斜角ψ的检验。检验用的量具:角度规,样板角(专制),卡尺等。
检验方法:将孔板B面朝上放在平板上,用角度规或样板角等在任一直径方向测量两个斜角,按式(1.5.3)计算平均值。
(3) ISA 1932喷嘴检验
①A及E的表面粗糙度检验。检验用的量具及方法与(2)②相同。
②入口收缩部分的廓形检验。检验用的量具及仪器;收缩部分圆弧曲面样板,工具显微镜,百分表等。
检验方法:廓形用样板检查,允许有轻微均匀透光。在入口收缩段上垂直于轴线的同一平面上测量两个直径。为了找到垂直于轴线的同一平面的几个直径,可将喷嘴的出口(作基面)放在平板上,让圆弧曲面朝上。对于D~200mm的喷嘴,可用工具显微镜的灵敏杠杆测头法或透射法测量,或用其他仪器及方法测量。当D>200mm时,也可用安装在水平两维坐标的专用基座上的百分表测量。用式(1.5.5)计算任意两个直径的相对误差。
③喉部直径d的检验。检验用量具及仪器:工具显微镜,孔径测量仪,孔径千分尺,内径表等。
检验方法:将喷嘴入口(作基面)放在平板上,出口朝上,在喉部长度b(b=O.3d)的范围至少测量4个直径,各直径之间应有大致相等角度。平均直径和直径的相对误差按式(1.5.3)和式(1.5.5)计算, Ed按式(1.5.6)计算。
④出口边缘f的检验。用目测法(或借助2倍放大镜)检查。
⑤喷嘴总长的检验。检验用量具:高度游标卡尺。
检验方法:将喷嘴放在平板上,用高度游标卡尺测量沿轴向的两个长度,求平均值及偏差值。
(4)长径喷嘴检验
①A、B面表面粗糙度检验。方法与(2)②相同。
②收缩段A的1/4椭圆曲面检验。方法与(3)②相同。
③喉部B的直径d检验。检验的工具与(3)③相同。
检验方法:将长径喷嘴入口(作基面)放在平板上,出口朝上,在喉部长度b的范围内至少测量4个直径值,分别位于出口处及入口处,各直径之间有大致相等的角度。按式(1.5.3)计算直径的平均值,按式(1.5.5)计算直径的相对误差。
(5)经典文丘里管的检验
①入口圆筒段A和直径DA的检验。检验用量具:游标卡尺,内径表,孔径千分尺等。检验方法:用上述量具在每对取压口附近各对取压口之间及取压口平面之外各测两个直径,共8个直径,按式(1.5.3)求直径平均值DA。
②收缩段B的检验。收缩角ψ的测量:用量具测出圆锥体上、下端面的直径d1、d2及长度L,用式(1.5.7)计算ψ
锥体的任一截面上直径的测量参照(3)②款。
③喉部直径d的检验。用(5)①款的量具,在取压口平面上,每对取压口附近至少测4个直径,测量喉部长度。
④A、B、C表面粗糙度检验。检验用量具及方法与(2)②相同。
⑤扩散段E的检验。用量具测量扩散段的上、下端面直径,按(5)②款方法计算扩散段夹角。
⑥半径Rl、R2、R3的检验。用日测及触觉检查, Rl最好为零,必要时可用内径表测量R2、R3的实际尺寸。
上述各项检验应在焊接前分别进行,对使用中的经典文丘里管,如有争议可进行系数检验。
(6)文丘里喷嘴检验参照喷嘴及经典文丘里管有关规定进行。
(7)取压装置检验检验用量具:游标卡尺,直角尺,刻度直角钢尺,钢直尺或钢卷尺等。
检验方法:一般可用目测法或选用上述量具进行测量。
(8)测量管检验
①长度检验。检验用量具:钢直尺,钢卷尺,游标卡尺等。检验方法:节流件上、下游侧测量管长度,用上述量具测量。
②测量管内壁表面粗糙度检验。检验可用查表法或实测法进行,可参照第四章第三节进行。
③管道圆度检验。检验用量具:内径表,孔径千分尺等。检验方法:检验位置见图1.5.1。
a.管道直径D的检验。D值应是在取压口上游,分布于O.5D长度上垂直轴线至少3
个横截面内测得的内径值的平均值,其中两个横截面距上游取压口分别为OD和0.5D,如有焊接颈部结构情况,其中一个横截面必须在焊接平面内。如果有夹持环,该0.5D值从夹持环上游边缘算起。在每个横截面内至少测量4个直径值,该4个直径值彼此之间大致有相等的角度分布,也可以测12个值,它们分布在0.5D长度上不同角度位置(但必须有OD和0.5D截面上的D值)。管道内径D的平均值按式(1.5.3)计算,管道直径的相对误差按式(1.5.5)计算。
b.邻近节流件上游至少2D长度范围内,任意测量两个直径D13、D14,应符合0.3%的要求。
c.如果测量管由几段管道组成,应检查2D之外的台阶,如图1.5.2所示。
d.离节流件上游端面至少2D的下游直管段上,测量任一直径D15与D的相对误差应符合3%的要求。
e.经典文丘里管测量管的检验。上游测量管直径D,在上游2D的长度范围内任意测量8个直径,按式(1.5.3)和式(1.5.5)计算直径平均值与直径相对误差。按式(1.5.5)计算D与平均直径值DA的百分误差。
二、系数检验法
1.检验条件
(1)一般试验条件温度5~35℃,相对湿度45%~85%,大气压力86~106kPa。
(2)检验设备
a.水流量标准装置,装置准确度丨Es丨≤0.2% ;
b.差压计至少备2台(一台差压上限对应于节流装置最大流量时的差压,另一台差压上限对应于40%流量),准确度至少为O.5级;
c.温度计,分度值为O.1℃的0~50℃标准水银温度计2支;
d.标准电流表, 0~20mA, 0.5级, 1块;
e.秒表,分度值0.15, 1块;
f.测量节流件孔径的量具及仪器。
2.检验项目和方法
(1)外观和随机文件检查用目测法检查,节流装置、取压装置及测量管的外观应符合标准的有关规定。
(2)系数检验
①将节流装置及测量管安装到水流量标准装置试验管道上,压紧后的密封垫圈不许突入管道内,连接处应无泄漏。
②节流装置的差压信号管路与校验用差压计(或差压变送器)相连,先打开差压计的平衡阀,然后打开正、负压阀。
③开启试验管道阀门,让流体在管路系统中循环10min,同时排出差压计测量系统中的空气。
④将流量调到节流装置的上限流量值,关闭差压计的平衡阀,稳定5min。
a.测量流量值qvl(脚标1表示第一次校验,以下相同),同时对差压值采样Δρ1(至少为3次平均值),然后测量水温及室温,从表中查得水的密度值ρ1;
b.用下式计算节流装置的流出系数
式中 qvl —— 体积流量, m3/h;
d——节流件开孔直径, mm;
ΔPl——差压, kPa;
ρ1——在tl时水的密度, kg/m3;
β——节流装置直径比,β=d/D;
D——管道内径, mm。
c.雷诺数ReD按下式计算
式中ν为水的运动黏度,m2/s;其余符号同上。
d.在这个流量开度下重复测量n次,计算流出系数的平均值,并计算重复性。
⑤校验点。校验点至少应有4个,建议取(0.3,O.4,O.7,1) qvmax,对大口径允许取qvmax校验点为流量上限值的80%左右。
†水温和室温的测量。水温在节流装置下游测量,第1个校验点测试后的测量值作为各校验点的水温。室温在节流装置附近测量。
‡节流装置性能参数计算
a.C值的确定。一般应按各校验点分别给出C值,即C1, C2,…Cn。
b.重复性Erc
c.不确定度Ec
式中 Ec——C值的不确定度;
EΔp——差压测量的不确定度;
j——差压计台数;
Eej——第j台差压计的准确度等级;
Δρjmax——第j台差压计使用上限值;
Δρji——第j台差压计第i点的差压值;
Epl——密度测量的不确定度;
Es——水流量标准装置的准确度。
d.雷诺数计算。各校验点的雷诺数按式(1.5.9)计算。
第七节 差压计(差压变送器)的检验
一、差压计(差压变送器)的技术要求
1.一般要求
①差压计应符合国家标准或行业标准的技术要求。
②在差压计的明显部位有铭牌。铭牌文字、符号完整、清晰,注明差压计名称、型号及规格,量程及可调范围,公称压力,输出信号,准确度等级,计量器具生产许可证标志及编号,供电(气)源,制造厂名及出厂日期、编号。若为防爆型的差压计,应有防爆等级标志及防爆合格证编号,另附使用说明书。
③正负压室应有明显标记。
④差压计表面色泽均匀,涂镀层光洁,无明显伤痕等。
⑤可动部件灵活可靠。
†紧固件不得有松动和损伤现象。
⑦正负压室同时承受公称压力,流体持续一定时间,差压计不得泄漏或损坏。
2.计量性能要求
(1)差压计基本误差限Ee、回程误差Eh和重复性上限ErΔp如表1.5.1所示。
(2)过范围分别在正、负压室施加1.25倍的测量上限差压值,持续一定时间后,其输出下限的变化量和量程的变化最应小于表1.5.2的值。
(3)单向静压分别在正、负压室施加公称压力,卸压后测量基本误差和回程误差,其值应符合表1.5.1规定(允许调整下限)。
(4)静压 同时对正、负压室施加公称压力,卸压后输出下限值的变化量应小于表1.5.2中的值。
3.电气性能要求
(1)接地 将输出端子接地,观察输出下限值和量程,其变化量应小于表1.5.2中的值。本条仅用于输出端子对地绝缘(或悬空)的电动差压计。
(2)绝缘电阻电源端子与接地(机壳)端子>50MΩ,电源端子与输出端子>50MΩ, 输出端子与接地(机壳)端子>20MΩ。
(3)电源和气源影响
a.气动差压计输出信号稳定在上限值,气源压力分别为公称值的90%和110%时,输出值变化量应小于表1.5.1的误差值。
b.电动差压计电游、电压变化为公称值90%和110%时,其下限值及量程变化量应小于表1.5.2中的误差值。
c.直流电源反向保护,当施加最大允许反向供电电压时应无损坏。本条适用于两线制差压计。
二、差压计(差压变送器)的检验条件
1.环境条件
温度:20℃±2℃,相对湿度:60%~70%,大气压力: 86~106kPa。
2.检验设备
①标准仪器应有有效检定证书。
②标准仪器的量程与被检差压计量程相当,准确度一般等于或优于被检差压计准确度的1/3。
a.输入信号用的标准仪器:活塞式压力计,手动微压发生器与压力计组合,气功定值器与压力计组合。
b.输出检测用的标准仪器及元件
(i)输出电流信号的差压计,应优先选用阻值为100.0和250.0误差为±(0.02~ 0.1)%的精密电阻作负载。用数字电压表(不小于4位半)测量负载两端的电压降作为输出信号。
(ii)输出气压信号的差压计,选用量程为160kPa的标准压力表。
c.其他校验设备
(i)供给差压计的电源变化量要求如下:电压士1%,频率土1%,谐波失真<5%(交流电源),纹波<0.2%(直流电源)。
(ii)供给差压计的气源压力变化量为气源压力的±1%,气源一般应无油,无灰尘的净化空气,可以配用空气过滤器、减压阀和气动定值器,气量不大也可用氮气。
(iii)密封性及静压试验用设备。比校验差压计的公称压力大2~3倍的精密压力表(0.4级)和活塞式压力计(或手压水泵)。
三、差压计(差压变送器)的检验项目和方法
1.外观检查
用目测法检查。
2.校验方法
差压计在检验环境下一般应放置2h后再进行校验。使用过的差压计校验前应把测压室清洗干净。差压计安装在平稳无振动的支架上。
3.密封性试验
差压计密封性试验系统如图1.5.3所示。将公称压力同时加入差压计的正、负压室后,切断压力源,密封15min,观察压力示值,前10min稍有波动,后5min内压力值下降不得超过公称压力的2%。
4.示值校验及误差计算
①在差压计输出量程内,选择不少于5个校验点,包括上、下限值(或上限值的10%和90%的附近)。
②示值校验系统如图1.5.4所示。
③校验前仪表预热15min以上,预热后输入差压信号,进行不少于3次的全范围移动。然后按4①款试验,并记下差压计校验前的输出值。
④校验前允许调整输出下限值和量程。在校验时,输出信号要缓慢平稳地按同一方向逼近校验点, 3s后读取输出信号的实测值。
⑤从下限至上限是上行程,从上限至下限是下行程,上、下行程为一个循环。基本误差校验至少取1个循环,回程误差取1~3个循环,需要做重复性试验时,至少取3个循环。将全部数据记入记录表。
⑥误差计算
a.基本误差计算。基本误差是各校验点的上行程(或上行程的平均值)及下行程(或下行程的平均值)与标准值差的最大引用误差。
根据各校验点输出信号的实测值,按下式计算:
式中 Ee——差压计的基本误差;
Eei——第i校验点的基本误差;
Xi——第i校验点输出的实测值(或平均值);
Xsi ——第i校验点输出的标准值;
XF——输出值量程。
b.回程误差计算。回程误差是各校验点上、下行程输出实测值(或平均值)之差的最大百分误差Eh
式中 Eh——差压计的回程误差;
eh——上、下行程最大偏差;
ehi——第i校验点的上、下行程偏差;
Xli——上行程输出实测值(或平均值);
X2i——下行程输出实测值(或平均值)。
c.重复性计算。重复性是各检定点上、下行程重复性误差中最大的重复性Er。当 n=3时
式中 Er——差压计重复性;
Eri——第i校验点的重复性;
Ximax ——第i校验点上(或下)行程输出最大实测值;
Ximin ——第i校验点上(或下)行程输出最小实测值;
X——Xi的平均值。
5.过范围试验
将压力输入正压室,由下限值调到上限的125%,保持10min后卸压,待5min后测量下限值和量程的变化量,然后用同样的方法对负压室做下限过范围试验,其结果应符合本节-2(2)项的要求。
6.静压试验
(1)单向静压试验在正压室加入公称压力,保持5min后卸压,待10min后(允许调整下限值)测量基本误差和回程误差;然后用同样方法对负压进行同样试验,其结果应符合表1.5.1要求;
(2)双向静压试验在正、负压室同时加25%的公称压力,待稳定后测量输出下限值的变化量,然后将压力上升到公称压力做同样的试验,其结果应符合表1.5.1要求。
7.电气性能试验
(1)接地试验按本节—3(1)项进行。
(2)绝缘电阻将被测端子分别短接,用500V兆欧表测量,其结果应符合本节—3(2)项的要求。
(3)电源和气掠变化影响按本节—3(3)项(a)(b)进行,对两线制差压计需按本节—3(3)项(c)款做直流反向保护试验,试验后应恢复正常供电电压,检查有无损坏。