姚珍  黃文虎

　　筆者在計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的比對(duì)和計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的穩(wěn)定性考核中,發(fā)現(xiàn)音速噴嘴式家用煤氣表檢定裝置在檢定時(shí)示值誤差變化的主要原因有:電磁切換閥關(guān)閉不嚴(yán)、密封墊破損漏氣、差壓變送器橡膠管老化漏氣、溫度變送器變差、音速噴嘴有灰塵等。筆者現(xiàn)從原理方面進(jìn)行分析，并提出處理方法供參考。    

　　一、音速噴嘴式家用煤氣表檢定裝置工作原理

　　當(dāng)氣體通過(guò)臨界流噴嘴喉部最小截面時(shí)，在達(dá)到臨界壓力比條件下，即(P₁/P)≤0.528(對(duì)空氣)，其流速達(dá)到最大值(音速)；當(dāng)小于臨界壓力比時(shí)，氣體通過(guò)該截面上的流速仍然保持最大值不變(音速)。該檢定裝置就是利用臨界流噴嘴的這一特性，作為氣體計(jì)量量值傳遞標(biāo)準(zhǔn)的理論依據(jù)。
    
　　式中:P——噴嘴前滯止絕對(duì)壓力，kPa；T——噴嘴前滯止絕對(duì)溫度，K；P₁——被檢表前或后絕對(duì)壓力，kPa；T₁——被檢表前或后絕對(duì)溫度，K；C_d——流出系數(shù)(制造單位給出)；Φ——與臨界流函數(shù)、喉部直徑等有關(guān)的系數(shù)(由制造單位給出)；P_H——大氣飽和蒸氣壓力，kPa；ψ——大氣濕度；P₀——大氣壓力，kPa。

　　在檢定時(shí)選用不同的噴嘴組合，就可以標(biāo)定不同的流量點(diǎn)。噴嘴的選擇是從計(jì)算機(jī)界面上，依照檢定規(guī)程，按檢定流量點(diǎn)選擇音速噴嘴。然后測(cè)量通過(guò)臨界流流量計(jì)氣體的滯止壓力、滯止溫度并傳輸?shù)接?jì)算機(jī)，計(jì)算出流過(guò)燃?xì)獗淼膶?shí)際體積，將流過(guò)的氣體實(shí)際體積值與燃?xì)獗淼氖局当容^，依據(jù)式(1)和式(2)計(jì)算出示值誤差。
    
　　式中:Q_vi——被檢定煤氣表的指示流量，m³/h；Q_vs——標(biāo)準(zhǔn)器的體積流量，m³/h。    

　　二、常見(jiàn)故障分析

　　由式(1)和式(2)可知:
　　1.由于電磁切換閥關(guān)閉不嚴(yán)，導(dǎo)致非檢定流量點(diǎn)上的噴嘴漏氣，從而導(dǎo)致計(jì)算機(jī)上顯示的流過(guò)燃?xì)獗淼膶?shí)際體積值小于檢定時(shí)實(shí)際流過(guò)燃?xì)獗淼捏w積值，也就是說(shuō)Q_vs不變，Q_vi增大，δ₁增大。

　　2.密封墊破損漏氣、差壓變送器橡膠管老化漏氣，導(dǎo)致一部分氣體未流經(jīng)被檢表從橡膠管老化部位分流，即相當(dāng)于Q_vs不變，Q_vi減小，δ₁減小。

　　3.溫度變送器變差，由式(1)可以看出，當(dāng)T₁(被檢表前或后絕對(duì)溫度)增大，其余參數(shù)不變時(shí)，Q_vs增大，Q_vi不變，δ₁減小。

　　4.受環(huán)境影響，導(dǎo)致灰塵進(jìn)入噴嘴的頸部，使實(shí)際流量小于理論流量(理論流量是依據(jù)式(1)計(jì)算的，由于式中C_d、Φ在標(biāo)準(zhǔn)器一個(gè)檢定周期內(nèi)是不會(huì)改變的)。也就是說(shuō)，實(shí)際檢定工作中由于灰塵進(jìn)入噴嘴的頸部，使實(shí)際流經(jīng)燃?xì)獗淼臍怏w要小于理論氣體值，即Q_vs不變，Q_vi變小，δ₁減小。

　　檢查方法:首先，關(guān)閉電源，用手動(dòng)檢查電磁閥，看其能否正常開(kāi)、閉。其次，用盲板封死噴嘴容器進(jìn)氣口，并關(guān)閉所有噴嘴，使噴嘴器抽到真空度為(-15～-10)kPa。當(dāng)測(cè)量時(shí)間為5min時(shí)，其泄漏量不得超過(guò)0.05kPa；測(cè)量時(shí)間為60min時(shí)，其泄漏量不得超過(guò)0.5kPa。再次,當(dāng)發(fā)現(xiàn)溫度變送器變差時(shí)，用毫安表測(cè)量溫度變送器輸出電流，其應(yīng)在(4～20)mA之間變化，輸出電壓應(yīng)在24V左右，否則應(yīng)及時(shí)送檢。    

　　三、處理方法

　　1.在檢定周期內(nèi)每年把噴嘴拆卸下來(lái)用無(wú)水酒精清洗。
　　2.保持檢定室內(nèi)的環(huán)境清潔。
　　3.建議生產(chǎn)廠家在進(jìn)氣口處加裝一個(gè)空氣凈化裝置。
　　4.對(duì)裝置應(yīng)定期比對(duì)和期間核查，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理問(wèn)題。

　　作者單位【安徽省阜陽(yáng)市計(jì)量所】