?。保┢鹗计胶恻c的確定,一般選擇活塞式壓力計測量范圍上限的10%~20%壓力值的點作為起始平衡點,分別在兩套壓力計上加載相應(yīng)數(shù)量的砝碼,校驗器加壓使標(biāo)準(zhǔn)與被檢活塞式壓力計都升至工作位置,此過程中兩套壓力計均應(yīng)以30~60r/min的速度順時針轉(zhuǎn)動保持在各自的工作位置,如不平衡,在上升活塞上加載相應(yīng)的小砝碼,直至平衡。起始平衡后,壓力計上加載的所有砝碼作為起始平衡質(zhì)量,保持不變;2)以同樣辦法依次升壓、降壓測量其他檢定點,檢定點一般不少于5個。根據(jù)測量數(shù)據(jù)計算得到被檢活塞的有效面積。起始平衡法的平衡原理如式(4)所示,式中:m標(biāo)碼(i+1)為第(i+1)個平衡點標(biāo)準(zhǔn)活塞式壓力計加載的標(biāo)準(zhǔn)砝碼質(zhì)量;m檢碼(i+1)為第(i+1)個平衡點被檢活塞式壓力計加載的標(biāo)準(zhǔn)砝碼質(zhì)量;m標(biāo)碼1為起始平衡點標(biāo)準(zhǔn)活塞式壓力計加載的標(biāo)準(zhǔn)砝碼質(zhì)量;m檢碼1為起始平衡點被檢活塞式壓力計加載的標(biāo)準(zhǔn)砝碼質(zhì)量;ρ標(biāo)碼為標(biāo)準(zhǔn)活塞式壓力計加載砝碼的密度;ρ檢碼為被檢活塞式壓力計加載砝碼的密度;ρa為空氣密度;ρ介為活塞式壓力計使用介質(zhì)的密度;A標(biāo)為標(biāo)準(zhǔn)活塞式壓力計的有效面積;A檢(i+1)為第(i+1)個平衡點計算得到的被檢活塞式壓力計的有效面積;g為當(dāng)?shù)刂亓铀俣取?/div>
?。玻病〕S梅椒ǖ谋锥?/div>
兩種測量方法的關(guān)鍵都是每個檢定點通過在上升活塞上加載小砝碼的方式,使兩套活塞式壓力計同時達(dá)到各自的平衡位置(工作位置)。這也是在實際操作過程中的難點,其主要依靠活塞位置指示裝置來實現(xiàn)的,活塞位置指示裝置*常用的有燈影位置指示和電磁位置指示兩種。長時間盯著燈影或指示表針,而且要用調(diào)整砝碼的方法使燈影或指示表針在每個檢定點上都達(dá)到固定的指示位置視為是達(dá)到每套活塞的各自平衡位置。此過程中存在的問題包括:
?。保╅L時間盯著燈影或指示表針進(jìn)行調(diào)整,會對調(diào)整者造成視覺疲勞,進(jìn)而引入誤差;2)目測燈影或指示表針的方法,自身讀數(shù)存在誤差較大,操作者的主觀意愿影響也會引入一定誤差;3)目測燈影或指示表針的方法調(diào)整過程中,由于沒有明確的壓力值指示,不能實現(xiàn)快速調(diào)整砝碼質(zhì)量達(dá)到每套活塞各自平衡位置。加之存在活塞下降速度的影響,會出現(xiàn)需要反復(fù)加壓使活塞達(dá)到工作位置。沒有長時間的活塞計量檢定經(jīng)驗和活塞調(diào)整手感就很難調(diào)整出每套活塞各自平衡位置。
以上問題就造成了,活塞式壓力計的計量需要有豐富的經(jīng)驗積累和很好的活塞調(diào)整手感的計量工作者才能進(jìn)行,對于只有理論知識積累而實際操作經(jīng)驗積累不是很充分的計量工作者來說這項工作就變的非常困難。
?。玻场〔顗鹤兯推鞯膽?yīng)用
差壓變送器在活塞式壓力計計量中應(yīng)用示意圖如圖1所示,在測量每一個平衡點時方法測量如下。
?。保┐蜷_平衡閥,上兩套活塞的介質(zhì)達(dá)到連通狀態(tài),差壓變送器指示為0(可以是電流輸出mA顯示4.000或壓力輸出kPa顯示0.000)。
?。玻┰跇?biāo)準(zhǔn)活塞系統(tǒng)和被檢活塞系統(tǒng)上加載對應(yīng)砝碼,然后使用任意一個校驗器對于連通的兩套活塞系統(tǒng)進(jìn)行加壓,使其中一個活塞系統(tǒng)達(dá)到活塞指示裝置指示的工作位置(以30~60r/min的速度順時針轉(zhuǎn)動),另外一個活塞系統(tǒng)稍微超出工作位置。
?。常╆P(guān)閉平衡閥,在超出工作位置的活塞系統(tǒng)上加載小砝碼,差壓變送器會有數(shù)值顯示上的變化,隨即調(diào)整加載砝碼一側(cè)的校驗器,兩者交替操作,使被調(diào)整的活塞系統(tǒng)達(dá)到工作位置(以30~60r/min的速度順時針轉(zhuǎn)動),同時差壓變送器指示為0。
?。矗┐蜷_平衡閥,標(biāo)準(zhǔn)活塞系統(tǒng)和被檢活塞系統(tǒng)都處于工作位置(均以30~60r/min的速度順時針轉(zhuǎn)動),對以上方法進(jìn)行驗證,在原始記錄上記錄該點加載砝碼質(zhì)量。依據(jù)以上方法再進(jìn)行下一平衡點的測量。直至完成每一個平衡點的測量,處理數(shù)據(jù)就可以得到被檢活塞系統(tǒng)的活塞有限面積。
使用此方法在活塞式壓力計計量中的應(yīng)用主要有以下注意事項:
1)差壓變送器的選型,相同準(zhǔn)確度等級的壓力變送器,量程越大,誤差越大;量程越小,可操作范圍越小。所以在差壓變送器誤差符合被計量活塞式壓力計精度要求的情況下,量程越大,可操作范圍越大,越便于使用,操作更簡單、更安全。
?。玻┎顗鹤兯推鞯陌惭b,差壓變送器必須設(shè)置有一個相對固定安裝平臺,使差壓變送器的安裝在測量過程中不發(fā)生位置變化,不存在外力影響,保證輸出結(jié)果的準(zhǔn)確性。
?。场?yīng)用比對
為了直觀得到應(yīng)用差壓變送器的方法在活塞有效面積測量中的優(yōu)勢,對本計量機構(gòu)2~3月份的活塞式壓力計的計量任務(wù)進(jìn)行了分配和統(tǒng)計,在兩個月內(nèi)的活塞式壓力計計量任務(wù)中,活塞有效面積測量分別隨機規(guī)定測量方案(常用方法或應(yīng)用差壓變送器方法),并對測量用時情況進(jìn)行了統(tǒng)計,如表1所示。表1中A為壓力計量工作20年以上的計量工作者,具有熟練操作水平和豐富測量經(jīng)驗;B為壓力計量工作6年的計量工作者;C為壓力計量工作剛1年的計量工作者。
表1中表示使用對應(yīng)方法進(jìn)行測量,但長時間無法完成此項工作。由表1可知在活塞有效面積測量中引入應(yīng)用差壓變送器的方法不但極大的提高了工作效率,而且使活塞有效面積測量操作變的更直觀,易于掌握。
4 結(jié) 論
差壓變送器應(yīng)用于活塞壓力計的計量中主要可以幫助新進(jìn)的計量工作者迅速掌握活塞式壓力計計量的操作方法,快速上崗,快速上手工作;可以簡化活塞式壓力計計量中,活塞系統(tǒng)平衡調(diào)整中繁雜的工作量;可以避免長時間盯著活塞位置指示裝置而引起操作者主觀因素引入的誤差。因此差壓變送器在活塞式壓力計計量中的應(yīng)用很有必要在計量部門進(jìn)行大面積推廣。