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孔口流量计校准装置及其校准方法

通过标准表法气体流量标准装置的研制，对孔口流量计的流量和压力修正项之间的关系进行线性拟合，得到流量计的标准曲线并评价其准确度等级。实验结果表明了校准方法的可行性和可靠性。

0.引言

新疆范围内石油、化工企业众多，大大小小近百家热电厂遍布全疆各地州。长期以来，新疆的大气环境都承受着巨大的压力。随着西部大开发进程的深入和大气环境综合治理的加强，用于检测总悬浮颗粒物的大气环境采样器越来越多，而其中所使用的标准器孔口流量计的计量校准需求也日益增加。对此，新疆计量测试研究院建立了标准表法气体流量标准装置，用于对孔口流量计的校准工作 。

1.标准装置

1.1构成

标准表法气体流量标准装置采用重复性好的罗茨流量计和涡轮流量计作为主标准器，与被校孔口流量计串联在管路中，配备两台差压变送器和两台温度变送器，根据测量范围选择不同的管路 。计算机同时采集被检表和标准表输出的流量信号，并分别利用压力和温度值对流量进行修正，得到相应的标况流量，再进行比较，得到被检表指示流量值的示值误差及仪表系数，通过多次测量得到被检表的重复性。

1.2  技术参数

测量范围：2 ～ 200 m3·h-1；装置的扩展不确定度：U =0.5%，k =2。

2.校准方法

1）在规定的环境条件下，按 HJ/T 368-2007 《标定总悬浮颗粒物采样器用的孔口流量计》技术要求及检测方法 ，将孔口流量计安装在标准表法气体流量标准装置上。以空气为校准介质进行漏气检查。用橡皮垫堵住孔口流量计的孔口，开启抽气泵，20 s内标准流量计应无读数变化，否则，需检查漏气位置,排除漏气故障，直至标准流量计无读数变化。取下橡皮垫，对孔口流量计进行校准。

2）在孔口流量计使用流量范围内，均匀选取七个流量点。启动抽气泵，调节流量至每一选取点附近维持流量不变。待罗茨流量计读数为一整数值时开始计时，并记录罗茨流量计初始读数 Vi，读取并记录罗茨流量计压差值p（Pa）和孔口流量计孔口的压差值H （Pa），待罗茨流量计读数至少增加 1 m3后终止计时，记录罗茨流量计终止读数 Vf 和测定时间 t（min）。重复上述步骤，逐一校准所选七个流量点。

3）计算每一校准点的标准状况流量。先由罗茨流量计读数计算孔口流量计被校点通过的计量体积 Vm：

4）计算每一标定点孔口流量计压差修正项 Y：

如果任何一标定点的 pL 值超过 ±2%，则需按上述规定操作，重做该点数据，直至满足要求为止。不能满足要求者，为不合格品。

3.实验数据处理

对青岛某公司生产的稳定性良好的孔口流量计进行校准，流量范围： 80 ～ 130 L·min-1，准确度等级：1 级。实验数据见表 1。实验现场大气压p1 =93 500 Pa，环境温度 T1 =293.65 K。将根据公式计算得到的修正项 Y 和标态流量 QN在 Excel 软件中进行线性回归拟合，得到零点 A=2.229 9增益 B=0.253 7，相关系数 R2=0.998 3，即拟合函数为：Ycal=0.253 7QN + 2.2299，如图 2 所示。进而对数据进行处理，结果见表 2。

由表 2 可以看出，7 个校准点的 pL 值均未超过±1%，校准结果良好。

4.结语

孔口流量计校准装置的建立，为总悬浮颗粒物采样器用的孔口流量计校准提供了技术手段，其检测方法和技术指标满足环境保护总局 HJ/T 368-2007 《标定总悬浮颗粒物采样器用的孔口流量计》的要求。实验数据表明了该标准装置和校准方法的可行性和可靠性。