旋進(jìn)漩渦流量計工作原理如圖所示：流量傳感器的流通剖面類似文丘利管的型線（圖），在入口側(cè)安放一組螺旋型導(dǎo)流葉片，當(dāng)流體進(jìn)入流量傳感器時，導(dǎo)流葉片迫使流體產(chǎn)生劇烈的旋渦流。當(dāng)流體進(jìn)入擴(kuò)散段時，旋渦流受到回流的作用，開始作二次旋轉(zhuǎn)，形成陀螺式的渦流進(jìn)動現(xiàn)象。該進(jìn)動頻率與流量大小成正比，不受流體物理性質(zhì)和密度的影響，檢測元件測得流體二次旋轉(zhuǎn)進(jìn)動頻率就能在較寬的流量范圍內(nèi)獲得良好的線性度。信號經(jīng)前置放大器放大、濾波、整形轉(zhuǎn)換為與流速成正比的脈沖信號，然后再與溫度、壓力等檢測信號一起被送往微處理器進(jìn)行積算處理，在液晶顯示屏上顯示出測量結(jié)果(瞬時流量、累積流量及溫度、壓力數(shù)據(jù))。

流量積算儀由溫度和壓力檢測模擬通道、流量傳感器通道以及微處理器單元組成，并配有外輸出信號接口，輸出各種信號。流量計中的微處理器按照氣態(tài)方程進(jìn)行溫壓補(bǔ)償，并自動進(jìn)行壓縮因子修正，氣態(tài)方程如下：

                                                        ………………(2)

式中：
QN ——標(biāo)況下的體積流量(m3/h)；
QV ——工況下的體積流量(m3/h；
Pa ——當(dāng)?shù)卮髿鈮毫Γ↘Pa）；
P ——流量計取壓孔測量的表壓（KPa）；
PN ——標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的大氣壓力（101.325 KPa）；
TN ——標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的溫度（293.15K）；
T ——被測流體的溫度（K）；
ZN ——氣體在標(biāo)況下的壓縮系數(shù)；
Z——氣體在工況下的壓縮系數(shù)；
注：當(dāng)用鐘罩或負(fù)壓標(biāo)定時取ZN/Z=1，對天然氣(ZN/Z)1/2=FZ為超壓縮因子。按中國石油天然氣總公司的標(biāo)準(zhǔn)SY／T6143－1996中的公式計算。

旋進(jìn)漩渦流量計溫度、壓力性能的確認(rèn)

旋進(jìn)漩渦流量計溫度、壓力性能的確認(rèn)，新發(fā)布實施的JJG1121-2016《旋進(jìn)漩渦流量計檢定規(guī)程》對旋進(jìn)漩渦流量計的檢定作了明確的規(guī)定, 但規(guī)程7.1.2條款中對流量計本身配備的壓力傳感器和溫度傳感器不確定度的確認(rèn)沒有作進(jìn)一步的說明。本文通過現(xiàn)場實驗, 對如何確認(rèn)壓力傳感器和溫度傳感器示值誤差的性能作了相關(guān)的研究。

一、旋進(jìn)漩渦流量計檢定方法

目前, 檢定氣體流量計常用的方法是臨界流文丘里噴嘴法。檢定時, 將被檢旋進(jìn)漩渦流量計安裝在裝置的被檢表處, 將裝置流量調(diào)節(jié)到0.7qmax~qmax, 保持系統(tǒng)至少運行5min, 使流體溫度、壓力和流量穩(wěn)定, 根據(jù)規(guī)程的要求, 逐一檢定各流量點。該方法只能對流量計基表進(jìn)行計量檢定, 對本身配備有溫度、壓力傳感器的智能流量計, 根據(jù)JJG1121-2016之7.1.2條要求, 在檢定流量計之前, 需對溫度和壓力傳感器的性能進(jìn)行確認(rèn)。

二、壓力和溫度傳感器性能的確認(rèn)

旋進(jìn)漩渦流量計本身安裝有壓力和溫度傳感器, 按照量值傳遞的溯源性, 壓力和溫度傳感器是需要單獨進(jìn)行檢定的。目前各省*、科研院所等都建有高準(zhǔn)確度的壓力檢定裝置和溫度校準(zhǔn)裝置, 但是需要把安裝在流量計上的壓力和溫度傳感器拆下來分別送到相關(guān)的實驗室進(jìn)行檢定或校準(zhǔn), 這樣做雖然保證了量值傳遞的可靠性, 但無疑受流量計結(jié)構(gòu)設(shè)計等各種條件限制是不現(xiàn)實的。

標(biāo)準(zhǔn)檢定裝置在靠近被檢表處都安裝有高準(zhǔn)確度的壓力變送器和溫度變送器, 若將壓力變送器和溫度變送器的測量值作為標(biāo)準(zhǔn)值, 將流量計本身壓力傳感器和溫度傳感器測量值作為被測值, 可計算出流量計本身壓力傳感器的示值誤差和溫度傳感器的示值誤差, 通過判斷合成的不確定度是否滿足流量計準(zhǔn)確度等級的要求來確認(rèn)壓力和溫度傳感器的性能