插入式流（liú）量計的校驗方法

點流型插入式流量傳感器的測量頭（tóu）從本（běn）質上來說是**速傳（chuán）感器，它的輸（shū）出信號實際上（shàng）與插入點的流速成一定比例關係。所以，點流型插入式流量計的校驗方法有流速計法和流量計法兩種。

1、流速計法

所謂流速計法，是僅僅校驗點流型插入式流量傳感器的測量頭，把（bǎ）測量頭作為一台（tái）流速計來校驗的方法。對於（yú）頻率輸出型測量頭(如插入式渦輪和插入（rù）式渦（wō）街流量計)，*先在校驗裝置上測得測量頭的儀表係數Ko(流速儀表係數，單位為1/m)，然（rán）後再根據應用現場的流體及管道條件確定速度分布係數，阻塞係數，幹擾係數（shù）和（hé）管道橫截（jié）麵麵積推算流量計的儀表係數K(流量儀表係數，單（dān）位為1/m3)。

流速（sù）計法（fǎ）有許多優點，應該是點流型插入式流量計校驗的主（zhǔ）要方法，應普遍推廣使用。

1)它僅需校驗幾種有限規格的測量頭(一般僅2-3種口徑)，且（qiě）為中小口徑(一般小於80mm).校（xiào）驗設備易解（jiě）決，日常校驗費用低（dī）廉，可從根本上解決大口（kǒu）徑流量儀表在（zài）校驗設（shè）備和校驗費用上的難題。

2)流速計法各修正（zhèng）係數（shù）有豐富的參考（kǎo）資料（liào），雖然目前還存在一（yī）些難題，但國內外（wài）的流量測量及流體力學工作者正在（zài）努力解決，而且是富有成果的。

3)在長期校驗資料的（de）積累下有（yǒu）望實現標準化(即隻要測量頭幾何參數相同或相似，就（jiù）可（kě）確定（dìng）其儀表係數而無（wú）需逐台校準)。

2、流（liú）速計法校驗設備和校驗方法

（1）液體 對於（yú）液體（tǐ）.流速儀表係數的校驗設備（bèi）為直線水槽，它包括水槽和測量車，如圖11-5所示。為了能保證大流速校驗時有足夠的測量時間，水槽槽體的（de）尺寸應滿足:

水槽測（cè）量段長度不（bú）小於60m;

水槽（cáo）測量段寬度不小於1.8m;

水槽測量段（duàn）深度不小於1.5m.

測量車車速範圍為0.035一3.5m/s連續控製可調;車速測（cè）量誤差（chà）不大（dà）於±0.01 m/s。

校（xiào）驗方法為:將流量計測量頭牢固地固定在測量車上，測量車在水（shuǐ）槽兩側的軌道上移動，測（cè）量車的移動速度就代表水流標準流速，變化各種車速求得流速與儀（yí）表信號的關係，從而確定測量頭的流（liú）速儀表係（xì）數。

（2）氣體 對於氣體，流速儀表係數的校驗設備為低速風洞，它主要（yào）由收縮段、試驗段、擴散段（duàn）和驅動（dòng）裝置(風扇)等組成，如圖11-6所示。

將被校驗的測量頭（tóu）固定在風洞試驗段上，風扇產生一定（dìng）流速的氣流吹過被檢測量頭（tóu），氣（qì）流的標準流速一般用皮托管測量確定，改變氣流流速求得流速與（yǔ）儀表輸出信號之間的關係，從而（ér）確定測（cè）量頭（tóu）的流速（sù）儀表係數（shù）。

如果流量計生產廠家不具備直線明槽和低速風洞，也可以用圓管流量標準裝置進（jìn）行測量頭的校驗，但是必須確定圓管流量標準裝置試（shì）驗（yàn）段的速（sù）度分布係數和阻塞係數。

3、流量計法

流量計法是對整個插入式流量傳感器（qì），包括測量頭（tóu）、插入杆、插入機構、轉（zhuǎn）換器和測量管道進行校驗，即把（bǎ）插入式流量計看成一台滿管式流量計在流量標準裝置上標定（dìng）求得儀表（biǎo）係數。所（suǒ）以其校驗設備和方法和校驗滿管式流*計完全（quán）一樣。這裏不再介紹。

4、流速計法和（hé）流量計法的比較

1)*先，從上麵的分析可以看出，流量計法是（shì）一直觀、簡便的方法。而且在現場使用條（tiáo）件(主要（yào）是管道內的流速分布)與實驗室條件（jiàn）相符合時，流量計法可以獲得很高的測量精確度。如果按照（zhào）我（wǒ）國大口徑水流（liú）量（liàng）標準裝置（zhì）精確度為（wéi）±0.2%一±0.5%,則儀表的測（cè）量精確度可達±0.5%一±1%。而流速計法在得到測量頭的流速儀表係數後，還要進行速度分布係（xì）數、阻塞係數和幹擾係數的修正.而且目前要高精度地估計這些（xiē）係數是有困難的，所以使得流（liú）速計法校驗（yàn）得（dé）到的儀表測量（liàng）精度要低於流量計法。一般，用流速（sù）計法校驗，測量頭的精確度可優於±1%，而整套流量計的測量精度為±2.5%一±4%。

2)流速計法的*大（dà）優點就是僅須對測量頭的儀表係數進（jìn）行（háng）實流標定，而測量頭的校驗設備可以是中（zhōng）小型的（de），無須建造大型流量標準裝置，因此，無論是校驗裝置的建造費用還是儀表的日常標定費用都比較（jiào）低廉。采用流速計法校驗的插入式流量計是各種大口徑流量計中（zhōng）生產成本和（hé）運行費用*低廉的流量計。而用流量計法校驗插入式流量儀表，會使儀表的生產成本變得很高，對有些（xiē）大（dà）口徑儀（yí）表目前甚至無法校驗。

3)盡管流量計法校驗無須了解管內流速分布，但顯然流速分布的變化會（huì）使流量計法標定的儀表係數偏（piān）離實際的儀（yí）表係數。造成現（xiàn）場使用時（shí）管（guǎn）內流速分布變化的因素是很多（duō）的，如現場直管段長度不足而造成阻流件後流場畸變;由於現場流體介質的積垢（gòu）、腐蝕等原因（yīn）引起的管壁粗糙度變化造成的流場變化;管道尺寸及形狀的偏差等等，使得實驗室標定得到的儀表係數與現場實際儀表係數發生偏離是難以避（bì）免（miǎn）的。所以，要保持實驗（yàn）室標定的儀表精度（dù），在現場使用時（shí）還應嚴格控製現場使用條件。

4)流速計法校驗的儀（yí）表精度主要取決於幾個修（xiū）正係數，其（qí）中*主要的是流速分布係數a。管內流速分布是流體力學學科的一個專題，目前已積累（lèi）很豐（fēng）富的資料，但由於現（xiàn）場使用（yòng）條件*為複雜，要定量確定（dìng）流速分布係數（shù）的誤差還比較困難。所以，在流速分布係數上，流量測（cè）量和流體力學工作者仍有大量工（gōng）作要做。阻塞係數與傳感器的具體（tǐ）結（jié）構有關，應該是儀（yí）表生產（chǎn）廠家的任務（wù）。要得到高精度的（de）阻塞係數（shù）數據，應建立在大*實驗的基礎上。

幹擾係數是流速計法和流量計法所共有的修正係數，它是全部（bù）修正（zhèng）係數中變化*複雜，也是現場應（yīng）用中*迫切需要解決的一個係數。國內學者已做了部（bù）分試驗（yàn），得到（dào）幾種典型（xíng）阻流件的幹擾係數如表11-3所示，使用時可參考，更詳細的數據有待進（jìn）一步（bù）試（shì）驗研究。