蒸汽流量標(biāo)準(zhǔn)裝置及其研究意義

標(biāo)準(zhǔn)裝置是開(kāi)展計(jì)量的基礎(chǔ)，是儀表量值溯源的手段。蒸汽流量計(jì)量量值的溯源一直是阻礙蒸汽流量計(jì)量?jī)x表發(fā)展的一個(gè)關(guān)鍵因素，是制約蒸汽計(jì)量工作的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。國(guó)內(nèi)以蒸汽為工作介質(zhì)的蒸汽流量計(jì)量檢定裝置在煙臺(tái)、廣州、天津等地都出現(xiàn)過(guò)。由于這些裝置能源浪費(fèi)大、操作復(fù)雜、精度低、檢定過(guò)程危險(xiǎn)等原因而停用。因此蒸汽流量計(jì)無(wú)處檢定，量值無(wú)法溯源，計(jì)量的準(zhǔn)確性   無(wú)從談起。近幾年來(lái)，為了解決蒸汽流量量值溯源的問(wèn)題，用壓縮空氣、水代替蒸汽進(jìn)行蒸汽流量計(jì)的檢定，費(fèi)用低，檢定。采用該檢定方法雖然有   的道理，但會(huì)帶來(lái)偏差。這需要開(kāi)展相應(yīng)的以蒸汽為介質(zhì)的比對(duì)實(shí)驗(yàn)以及深入的理論，為計(jì)量誤差的量化提供理論依據(jù)。
　　一、蒸汽流量計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)裝置
　　蒸汽流量計(jì)的檢定方法有直接測(cè)量法和間接測(cè)量法兩種方式，直接測(cè)量法又稱為實(shí)流標(biāo)定法，借助流量計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)裝置實(shí)現(xiàn)對(duì)儀表的檢定與校準(zhǔn)，具體過(guò)程是用計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)裝置測(cè)出被檢流量計(jì)的流量，然后用標(biāo)準(zhǔn)流量與被檢流量計(jì)示值進(jìn)行比較，通過(guò)對(duì)比計(jì)算被檢流量計(jì)的計(jì)量精度。間接測(cè)量方法是指通過(guò)測(cè)量與被檢流量計(jì)流量相關(guān)的物理參數(shù)，獲得相應(yīng)流量準(zhǔn)確度的一種測(cè)量方法。目前采用間接測(cè)量方法的只有標(biāo)準(zhǔn)差壓式流量計(jì)，其相關(guān)的尺寸、粗糙度、形位公差等相關(guān)的物理量符合ISO5167或GB/T2624的加工精度要求，便可其流量計(jì)量的精度。目前，對(duì)于蒸汽流量?jī)x表的檢定則主要采用直接測(cè)量法即實(shí)流標(biāo)定法。
　　實(shí)流標(biāo)定法蒸汽流量計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)裝置可分為標(biāo)準(zhǔn)表法和冷凝稱重法，標(biāo)準(zhǔn)表法中的標(biāo)準(zhǔn)表主要選用差壓式流量計(jì)或渦街流量計(jì)，讓蒸汽介質(zhì)通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)表和被檢表，讀取標(biāo)準(zhǔn)表和被檢表的流量進(jìn)行比對(duì)，計(jì)算被檢表的計(jì)量偏差。這種方式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、設(shè)備精度低、投資成本小。但這種標(biāo)準(zhǔn)裝置由于需要蒸汽汽源運(yùn)行成本比較高，其標(biāo)準(zhǔn)表無(wú)法溯源。因此相對(duì)于冷凝稱重法裝置使用   少。
　　冷凝稱重法蒸汽流量計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)裝置以高溫、高壓的蒸汽為檢測(cè)介質(zhì)，以電子秤為主標(biāo)準(zhǔn)器，計(jì)量精度比較高，溯源方式也比較的直接。蒸汽流過(guò)被檢流量計(jì)時(shí)進(jìn)行溫度和壓力的采集，然后通過(guò)流量調(diào)節(jié)閥，進(jìn)入換熱器將蒸汽冷凝成水，   后冷凝水從換向器的出口流出，進(jìn)入稱重衡器進(jìn)行稱量。電子秤稱量的冷凝水的質(zhì)量可認(rèn)為是流過(guò)被檢流量計(jì)蒸汽的質(zhì)量。
　　蒸汽實(shí)流標(biāo)準(zhǔn)裝置相對(duì)于其它標(biāo)準(zhǔn)裝置具有以下特點(diǎn)：
　　(1)蒸汽介質(zhì)的高溫、高壓。裝置中壓力傳感器、閥門、管道、夾表器等設(shè)施要具備、耐高壓的特點(diǎn)。
　　(2)蒸汽氣源不穩(wěn)定性。蒸汽氣源來(lái)自電廠管網(wǎng)，受管網(wǎng)負(fù)荷的影響蒸汽總管壓力會(huì)波動(dòng)，蒸汽標(biāo)準(zhǔn)裝置須克服擾動(dòng)，檢定過(guò)程中壓力和溫度的穩(wěn)定。
　　(3)蒸汽介質(zhì)狀態(tài)多樣性。蒸汽在檢測(cè)過(guò)程中由于熱交換的存在，可能會(huì)發(fā)生相變，會(huì)直接影響到檢測(cè)過(guò)程的精度，裝置   具備良好的保溫效果，檢測(cè)過(guò)程中蒸汽的過(guò)熱度。
　　(4)蒸汽密度的動(dòng)態(tài)檢測(cè)。密度是蒸汽流量計(jì)算中關(guān)鍵的參數(shù)，密度受壓力溫度和蒸汽狀態(tài)的影響，實(shí)時(shí)性要求高，要求裝置能夠準(zhǔn)確的測(cè)量出蒸汽的密度，參與到流量的計(jì)算中。
　　二、蒸汽流量計(jì)量的意義
　　計(jì)量是技術(shù)的基礎(chǔ)，是評(píng)價(jià)科技發(fā)展水平的重要指標(biāo)。流量計(jì)量是計(jì)量的一個(gè)重要組成部分，它在貿(mào)易結(jié)算、能源計(jì)量、過(guò)程控制、環(huán)境保護(hù)等諸多都起到了舉足輕重的作用，因而己經(jīng)成為推動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的有力杠桿。特別是近年來(lái)，隨著能源的性醫(yī)乏，能源價(jià)格的走高，對(duì)流量計(jì)量的要求越來(lái)越高。因此，探索和滿足各種使用條件的流量計(jì)，并提高其測(cè)量準(zhǔn)確度就成為了流量計(jì)量工作者不懈的追求目標(biāo)。
　　水蒸汽是煤、   氣、石油、核能轉(zhuǎn)化能量的一種媒介，是一種重要的二次清潔能源，主要是利用其所載之熱能或其做功能力產(chǎn)生能量。由于其清潔環(huán)保、能效高等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于電廠、石油化工、食品、機(jī)械加工等工業(yè)生產(chǎn)和人民的日常生活中。它的準(zhǔn)確計(jì)量對(duì)于   節(jié)能降耗、提高產(chǎn)品質(zhì)量、提高企業(yè)能源管理水平起著關(guān)鍵的作用。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在   45%燃料用于制造業(yè)中加熱產(chǎn)生蒸汽，用于生產(chǎn)。在歐洲和亞洲大陸，大部分采用蒸汽供暖，在生產(chǎn)、生活能源中占較大的比例。我國(guó)每年產(chǎn)蒸汽20億噸(不含電廠發(fā)電用汽)，產(chǎn)值4000多億元。合理利用并降低蒸汽損耗是提高蒸汽效益，降低生產(chǎn)成本的需要，對(duì)降低我業(yè)生產(chǎn)的GDP能耗起著關(guān)鍵的作用。
　　我國(guó)是一個(gè)能耗大國(guó)，能源的短缺成為制約經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要因素。我國(guó)的能源利用率僅為33%，與歐美發(fā)達(dá)   相比低10個(gè)百分點(diǎn)。近幾年來(lái)我國(guó)也采取加強(qiáng)能源管理、配備能源計(jì)量器具、提高計(jì)量器具精度等級(jí)等方式提   源的利用率，尤其是在水、油、   氣等其它能源介質(zhì)的計(jì)量上取得了不錯(cuò)的成效。但在蒸汽流量的計(jì)量上受限于蒸汽計(jì)量的復(fù)雜性，還存在很多蒸汽計(jì)量糾紛、蒸汽能源浪費(fèi)的問(wèn)題。因此，提高蒸汽流量計(jì)量的技術(shù)水平是目前急需解決的技術(shù)難題。