針對熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)在檢定和使用中常見的幾類問題及其解決方案，這里為您整理了一份詳細(xì)的指南。

熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)的檢定，主要依據(jù)的是 JJG 1132-2017《熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)》 國家計(jì)量檢定規(guī)程。常見問題也大多圍繞該規(guī)程的要求和實(shí)際操作展開。

一、 檢定前的準(zhǔn)備與設(shè)置問題

這類問題是導(dǎo)致檢定失敗或結(jié)果不可靠的最常見原因。

問題1：標(biāo)準(zhǔn)裝置選擇不當(dāng)

• 現(xiàn)象：檢定結(jié)果重復(fù)性差、與標(biāo)準(zhǔn)器示值偏差巨大。

• 原因：

  • 標(biāo)準(zhǔn)器的準(zhǔn)確度等級低于被檢流量計(jì)（規(guī)程要求標(biāo)準(zhǔn)裝置擴(kuò)展不確定度應(yīng)不大于被檢流量計(jì)最大允許誤差絕對值的1/3）。

  • 標(biāo)準(zhǔn)器與被檢流量計(jì)的量程不匹配，例如用大流量的鐘罩檢定小流量的流量計(jì)。

  • 標(biāo)準(zhǔn)器的介質(zhì)與實(shí)際使用介質(zhì)差異巨大（如用空氣檢定專用于氬氣的流量計(jì)），且未進(jìn)行充分論證。

• 解決方案：

  • 根據(jù)被檢流量計(jì)的準(zhǔn)確度等級和流量范圍，選擇合適的高位標(biāo)準(zhǔn)裝置，如音速噴嘴、鐘罩、皂膜流量計(jì)等。

  • 確保標(biāo)準(zhǔn)裝置的有效范圍覆蓋被檢流量計(jì)的流量范圍，檢定點(diǎn)應(yīng)分布均勻，包括上限、常用點(diǎn)和下限。

  • 若介質(zhì)不同，應(yīng)評估氣體物性（如比熱容Cp）差異的影響，必要時(shí)需由廠家提供介質(zhì)轉(zhuǎn)換系數(shù)或進(jìn)行修正。

問題2：安裝條件不符合要求

• 現(xiàn)象：流量測量值不穩(wěn)定、漂移，小流量點(diǎn)尤其不準(zhǔn)。

• 原因：

  • 直管段不足：規(guī)程要求流量計(jì)上下游有足夠長的直管段（通常前10D后5D，D為管徑），以消除渦流和流速分布畸變。

  • 密封泄漏：檢定管路存在泄漏，導(dǎo)致標(biāo)準(zhǔn)器和被檢表示值不一致。

  • 振動與干擾：強(qiáng)烈的機(jī)械振動或電磁干擾影響傳感器工作。

  • 安裝方向錯(cuò)誤：某些流量計(jì)對安裝方向（水平、垂直）有要求，裝錯(cuò)會影響散熱模式。

• 解決方案：

  • 嚴(yán)格按照流量計(jì)說明書和檢定規(guī)程的要求安裝，確保足夠的上下游直管段，必要時(shí)使用流量整流器。

  • 在檢定前，對整個(gè)管路系統(tǒng)進(jìn)行嚴(yán)格的密封性檢查。

  • 將流量計(jì)安裝在穩(wěn)固、無強(qiáng)烈振動和環(huán)境干擾小的位置。

  • 確認(rèn)并遵守流量計(jì)標(biāo)識的安裝方向。

問題3：氣體條件不滿足

• 現(xiàn)象：檢定數(shù)據(jù)與廠家參數(shù)或以往數(shù)據(jù)對不上。

• 原因：

  • 氣體不潔凈：含有油污、水分、粉塵，污染傳感器，改變其熱特性。

  • 氣體溫度、壓力波動大：檢定過程中氣體溫度和壓力不穩(wěn)定，影響氣體密度和熱傳導(dǎo)性質(zhì)。

  • 氣體種類與設(shè)定不符：流量計(jì)內(nèi)部設(shè)定的氣體組分與實(shí)際通入的檢定氣體不一致。

• 解決方案：

  • 在氣源出口加裝過濾器、干燥器等凈化裝置，確保檢定氣體的潔凈和干燥。

  • 在標(biāo)準(zhǔn)器和被檢表處安裝溫度、壓力傳感器進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測和補(bǔ)償，確保檢定過程中工況穩(wěn)定。

  • 檢定前，核對并正確設(shè)置流量計(jì)內(nèi)部的氣體組分參數(shù)。

二、 檢定過程中的操作與性能問題

問題4：零點(diǎn)漂移超差

• 現(xiàn)象：在無流動狀態(tài)下，流量計(jì)示值不為零，且漂移量超過規(guī)程允許范圍。

• 原因：

  • 傳感器被污染。

  • 電路溫度補(bǔ)償性能不佳或損壞。

  • 外界環(huán)境溫度劇烈變化。

• 解決方案：

  • 執(zhí)行“零點(diǎn)校準(zhǔn)”功能。如果校準(zhǔn)后仍超差，需對傳感器進(jìn)行清洗或維護(hù)。

  • 在溫度穩(wěn)定的環(huán)境中進(jìn)行檢定和零點(diǎn)校準(zhǔn)。

  • 如果無法修復(fù)，則判定為不合格。

問題5：儀表系數(shù)/修正因子非線性或超差

• 現(xiàn)象：在不同流量點(diǎn)，儀表系數(shù)K（=標(biāo)準(zhǔn)值/顯示值）不一致，或某些點(diǎn)的誤差超過最大允許誤差。

• 原因：

  • 傳感器特性非線性。

  • 量程上限和下限的靈敏度不一致。

  • 安裝條件或氣體狀態(tài)在高低流量下對測量的影響不同。

• 解決方案：

  • 進(jìn)行多點(diǎn)檢定，至少包括qmin, qt (過渡流量)， 0.4qmax, qmax等關(guān)鍵點(diǎn)。

  • 如果儀表系數(shù)在整個(gè)范圍內(nèi)呈有規(guī)律的非線性，現(xiàn)代流量計(jì)通常支持分段修正，即在不同流量段設(shè)置不同的K值。

  • 如果僅個(gè)別點(diǎn)超差，可重點(diǎn)檢查該流量點(diǎn)附近的安裝條件和流態(tài)。

問題6：重復(fù)性超差

• 現(xiàn)象：在同一流量點(diǎn)多次測量，結(jié)果分散，重復(fù)性計(jì)算值超差。

• 原因：

  • 檢定系統(tǒng)本身不穩(wěn)定（如壓力、流量波動）。

  • 流量計(jì)內(nèi)部接觸不良或電源不穩(wěn)。

  • 氣體中存在脈動或間歇性氣泡（對于濕式標(biāo)準(zhǔn)器）。

• 解決方案：

  • 確保標(biāo)準(zhǔn)裝置的流量穩(wěn)定可控。

  • 檢查流量計(jì)的供電和接線。

  • 排查并消除氣路中的脈動源，如空壓機(jī)的周期性啟停。

三、 流量計(jì)自身與數(shù)據(jù)處理問題

問題7：輸出信號不一致

• 現(xiàn)象：流量計(jì)顯示屏示值與模擬輸出（4-20mA）或脈沖輸出值不一致。

• 原因：

  • 輸出量程設(shè)置錯(cuò)誤。

  • 輸出電路存在故障或誤差。

• 解決方案：

  • 檢定過程中，應(yīng)同時(shí)對顯示值和輸出信號進(jìn)行驗(yàn)證。

  • 檢查并重新設(shè)置輸出信號對應(yīng)的流量量程，確保與檢定流量點(diǎn)匹配。

  • 使用高精度萬用表校準(zhǔn)模擬輸出。

問題8：數(shù)據(jù)處理和判斷錯(cuò)誤

• 現(xiàn)象：檢定結(jié)論誤判。

• 原因：

  • 忽略了溫度、壓力的補(bǔ)償計(jì)算，直接使用顯示值。

  • 最大允許誤差（MPE）應(yīng)用錯(cuò)誤，例如將相對誤差與引用誤差混淆。

  • 對qt（過渡流量）的理解和應(yīng)用錯(cuò)誤。在qt以下，允許誤差是qt以上的兩倍。

• 解決方案：

  • 嚴(yán)格按照規(guī)程的公式進(jìn)行計(jì)算，將所有數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換到同一工況下（通常是標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)）。

  • 清晰理解被檢流量計(jì)的準(zhǔn)確度等級標(biāo)識（如±1.5% FS， ±1.5% RD等），并正確應(yīng)用MPE。

  • 明確計(jì)算出被檢流量計(jì)的qt值，并以此為依據(jù)判斷不同流量區(qū)間的誤差是否合格。

總結(jié)：檢定流程優(yōu)化與解決方案一覽表

最佳實(shí)踐建議：

1. 詳讀文檔：在檢定任何一臺流量計(jì)前，務(wù)必仔細(xì)閱讀其使用說明書和 JJG 1132-2017檢定規(guī)程。

2. 記錄信息：完整記錄檢定時(shí)的環(huán)境條件、氣體介質(zhì)、儀表設(shè)置等所有相關(guān)信息，便于追溯和復(fù)現(xiàn)。

3. 定期維護(hù)：流量計(jì)應(yīng)定期進(jìn)行檢定/校準(zhǔn)，同時(shí)在使用過程中保持其傳感器的清潔。

4. 尋求支持：當(dāng)遇到無法解決的疑難問題時(shí)，及時(shí)聯(lián)系流量計(jì)生產(chǎn)廠家的技術(shù)支持。

通過系統(tǒng)性地排查以上問題，可以極大地提高熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)檢定的成功率和可靠性，確保其量值的準(zhǔn)確傳遞。如想了解更多流量計(jì)相關(guān)信息或者流量計(jì)選型，可咨詢艾絲特流量計(jì)廠家技術(shù)客服：180 1926 2426（微信同號）獲取幫助。