標(biāo)準(zhǔn)表法氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置的研制

楊金龍

河南省計(jì)量科學(xué)研究院 河南鄭州 450008

在對(duì)能源的計(jì)量過(guò)程中，需要根據(jù)實(shí)際情況和具體對(duì)象進(jìn)行精準(zhǔn)測(cè)量，在考慮各方面綜合因素后，才能得到準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，實(shí)際操作中，影響測(cè)量結(jié)果的因素有很多。例如：流動(dòng)能源的測(cè)量，流動(dòng)能源有很多介質(zhì)，不同種類的流體會(huì)有不同的密度、粘度等，在測(cè)試時(shí)，要充分考慮測(cè)量的溫度、壓力等多個(gè)參數(shù)，因此，為了得到準(zhǔn)確的測(cè)量數(shù)據(jù)，需要在測(cè)量時(shí)使用相對(duì)應(yīng)的測(cè)量?jī)x器進(jìn)行工作，保證數(shù)據(jù)的正確性。

1 氣體流量的測(cè)量方法

流量標(biāo)準(zhǔn)裝置一般劃分為原級(jí)和次級(jí)兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。通常情況下，認(rèn)為原級(jí)標(biāo)準(zhǔn)裝置是氣體流量測(cè)量中準(zhǔn)確度最高的測(cè)量方法，其數(shù)據(jù)來(lái)源是七個(gè)基本元素中整合，其中有質(zhì)量、長(zhǎng)度、時(shí)間、溫度等因素，所以被多數(shù)人認(rèn)為是標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)量方法，相比于原級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，次級(jí)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量時(shí)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確略有不準(zhǔn)，同時(shí)還需要定期進(jìn)行檢查核定，才能確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確程度，但是，次級(jí)標(biāo)準(zhǔn)裝置投資較低，操作簡(jiǎn)單，因此在很多現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試中，我們都可以看到很多工作場(chǎng)地使用流量計(jì)進(jìn)行測(cè)定。標(biāo)準(zhǔn)表法氣體流量測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)就是次級(jí)標(biāo)準(zhǔn)裝置，多數(shù)用于現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的檢測(cè)，其中標(biāo)準(zhǔn)表系統(tǒng)分為三種流量計(jì)，即臨界流文丘里流量計(jì)、渦輪流量計(jì)、羅茨流量計(jì)。首先是臨界流文丘里流量計(jì)。又稱作是音速噴嘴，主要的工作原理是，利用音速噴嘴漸縮漸放的通道，當(dāng)氣流經(jīng)過(guò)漸縮段時(shí)，速度增加，壓力降低，在最小截面處形成音速達(dá)到臨界氣流，在流經(jīng)漸擴(kuò)段時(shí)，將速度動(dòng)能轉(zhuǎn)化為壓力能，使壓力得以恢復(fù)。音速噴嘴是近期發(fā)展很快的一種新型氣體流量試驗(yàn)裝置，適用于離壓力、大流量氣體流量的檢測(cè)和氣體流量標(biāo)準(zhǔn)的傳遞。所以，音速噴嘴測(cè)量準(zhǔn)確度較高。但是，由于其經(jīng)常受到氣體的沖擊，會(huì)對(duì)儀器造成磨損，無(wú)法保證其測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，因此，該類裝置對(duì)于機(jī)器的要求較高，特別是設(shè)備的質(zhì)量，要嚴(yán)格符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)才能經(jīng)受住氣體的侵蝕，保障測(cè)試過(guò)程的順利完成。其次，是渦輪流量計(jì)，渦輪流量計(jì)的主要構(gòu)成是由外殼、導(dǎo)流器、渦輪、軸承、磁電轉(zhuǎn)換器構(gòu)成。其中，內(nèi)部的零件就是由導(dǎo)流器固定，保證一定的穩(wěn)定性，當(dāng)測(cè)量流體進(jìn)入機(jī)器時(shí)，經(jīng)過(guò)內(nèi)部引導(dǎo)進(jìn)入流量計(jì)，對(duì)中心渦輪產(chǎn)生沖擊力，使渦輪進(jìn)行不斷旋轉(zhuǎn)，通過(guò)渦輪的轉(zhuǎn)速和流體流速等數(shù)據(jù)得到測(cè)試結(jié)果；渦輪流量計(jì)具有數(shù)據(jù)準(zhǔn)確程度高、機(jī)器磨損小、強(qiáng)力抗干擾特點(diǎn)，但是，因?yàn)槠鋵?duì)流體引入位置要求較高，所以在安裝時(shí)會(huì)相對(duì)麻煩，多用于進(jìn)行大中流量的測(cè)試工作。最后是羅茨流量計(jì)。羅茨流量計(jì)利用一定的標(biāo)準(zhǔn)密閉空間測(cè)量法來(lái)進(jìn)行計(jì)算工作，當(dāng)測(cè)量氣體進(jìn)入密閉空間時(shí)，空間內(nèi)部的入口和出口會(huì)產(chǎn)生一個(gè)使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)的壓力差值，一個(gè)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)會(huì)帶動(dòng)另一個(gè)轉(zhuǎn)子同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣，可以通過(guò)不斷的旋轉(zhuǎn)將流體分割成若干個(gè)部分，方便對(duì)流經(jīng)測(cè)量?jī)x器進(jìn)行體積測(cè)量。羅茨流量計(jì)具有一定環(huán)境下測(cè)量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，儀器磨損程度小、對(duì)安裝儀器要求較低等特點(diǎn)，但是，當(dāng)羅茨流量計(jì)在進(jìn)行大流量測(cè)試時(shí)，會(huì)產(chǎn)生較大的噪音，所以，該裝置只能夠進(jìn)行小流量測(cè)試工作。

2 標(biāo)準(zhǔn)表法氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置的軟件設(shè)計(jì)

進(jìn)入智能化時(shí)代，任何科學(xué)工作都可以由計(jì)算機(jī)協(xié)助人類進(jìn)行，智能計(jì)算機(jī)相比人類具有高度敏捷性和存儲(chǔ)量大的特點(diǎn)，面對(duì)大量測(cè)試數(shù)據(jù)，需要耗費(fèi)大量人力進(jìn)行計(jì)算和標(biāo)記，而智能計(jì)算機(jī)剛好可以彌補(bǔ)這一缺點(diǎn)，同時(shí)，將智能計(jì)算機(jī)應(yīng)用到數(shù)據(jù)測(cè)量中還可以減少數(shù)據(jù)出錯(cuò)，通過(guò)操作智能計(jì)算機(jī)，對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)處理。首先，要將錄入數(shù)據(jù)時(shí)對(duì)參數(shù)的設(shè)定輸入計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的溫度、壓力等因素進(jìn)行分析檢測(cè)，并實(shí)時(shí)登記，因?yàn)閿?shù)據(jù)參數(shù)錄入較多，所以要求計(jì)算機(jī)在模塊操作設(shè)計(jì)時(shí)要簡(jiǎn)單便捷，讓一般工作人員可以簡(jiǎn)單明了的接觸到數(shù)據(jù)模塊進(jìn)行工作，同時(shí)，要提高系統(tǒng)的判讀能力，參數(shù)數(shù)據(jù)錄入較為復(fù)雜，很多時(shí)候工作人員容易出現(xiàn)數(shù)據(jù)多錄或者少錄的情況，需要計(jì)算機(jī)及時(shí)提醒，并且等待工作人員確認(rèn)操作流程。其次，優(yōu)化計(jì)算機(jī)管理模塊。在應(yīng)用計(jì)算機(jī)工作時(shí)，關(guān)于計(jì)算機(jī)的設(shè)定要保證可以對(duì)正在測(cè)試中的數(shù)據(jù)迅速采集并且進(jìn)行整理，錄入計(jì)算機(jī)系統(tǒng)后，工作人員有權(quán)利進(jìn)行及時(shí)更改，不能因?yàn)閿?shù)據(jù)錄入計(jì)算機(jī)系統(tǒng)便定為不可改變的數(shù)據(jù)。最后，關(guān)于標(biāo)準(zhǔn)表法氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置的軟件設(shè)計(jì)。要以人機(jī)操作界面為主，即工作人員在進(jìn)行登錄后，關(guān)于檢測(cè)系統(tǒng)的界面要及時(shí)提供給工作人員，方便對(duì)數(shù)據(jù)的檢測(cè)和分析，同時(shí)，在進(jìn)行數(shù)據(jù)處理時(shí)，要將數(shù)據(jù)中的重復(fù)錄入數(shù)據(jù)及時(shí)清理，并生成相關(guān)數(shù)據(jù)，由工作人員選擇數(shù)據(jù)的保存和打印。在進(jìn)行計(jì)算機(jī)操作時(shí)，要事先進(jìn)行工作檢查，檢查計(jì)算機(jī)是否正常工作，檢查儀器與計(jì)算機(jī)的連接是否正常，只有在充分發(fā)揮工作人員認(rèn)真謹(jǐn)慎的態(tài)度后，才能確保計(jì)算機(jī)可以更好的幫助我們工作。

3 結(jié)語(yǔ)

對(duì)氣體流量的測(cè)試是為了更好的幫助人們提高資源利用效率，雖然有現(xiàn)代智能計(jì)算機(jī)的幫助，但是，還是有很多人員在進(jìn)行測(cè)量工作時(shí)容易出現(xiàn)錯(cuò)誤。例如：工作人員對(duì)于很多機(jī)器不能夠正常使用，對(duì)測(cè)試環(huán)境和影響因素控制不足，采取不當(dāng)?shù)臏y(cè)試方法等等，這些都是導(dǎo)致數(shù)據(jù)出現(xiàn)錯(cuò)誤的原因，一直以來(lái)，在測(cè)量裝置的設(shè)定，相關(guān)人員都在提倡以人為主，所以在進(jìn)行計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和模塊的設(shè)定時(shí)，都傾向于對(duì)工作人員的友好，但是在現(xiàn)實(shí)工作中，相關(guān)人員在工作時(shí)錯(cuò)誤較多，特別是專業(yè)性較強(qiáng)的工作中，容易引發(fā)一系列連鎖反應(yīng)，導(dǎo)致最終數(shù)據(jù)出現(xiàn)錯(cuò)誤，相關(guān)部門要正視這一問(wèn)題，在進(jìn)行測(cè)量工作之前，要嚴(yán)格考核工作人員，還要不定期進(jìn)行專業(yè)培訓(xùn)，以保證知識(shí)庫(kù)實(shí)時(shí)更新，只有這樣，才能確保每一次工作付出的努力不會(huì)白費(fèi)；相信，在不久的將來(lái)，我們一定可以創(chuàng)造出一個(gè)資源得以高效利用的社會(huì)。