常规体积管和小体积管的比较

1. 概述

　　常规体积管系指单向或双向球式体积管，国内型号LJG型。

　　小体积管系指活塞式体积管。

　　美国的小体积管大约是在20世纪80年代末引进到我国，生产厂是Smith;Brooks;Waugh;calibron等。开封仪表厂在九十年代初也生产过小体积管。

　　开封仪表厂作为一个流量检定装置生产厂，对这两种型式体积管性能不便于妄加评论，以免误导用户。现将德国的一家流量检定装置生产厂BOPP公司对两种体积管性能比较介绍如下。

　　2. 球式体积管和小体积管的性能对比

　　2. 1球式体积管

　　a. 优点

　　· 高度的可靠性。

　　· 操作简便。

　　· 可用于检定低脉冲分辨率的流量计，只要求流量计在检测开关之间流量计输出10000个脉冲。

　　· 在一个流量点上检定次数少。

　　· 对被检液体中固体微粒反应不敏感。

　　· 维护费用低。

　　· 置换器—弹性球更换方便。

　　· 重复性好，优于0.02%。

　　· 使用四个检测开关，可以减少检定次数。

　　b. 缺点

　　· 占地面积大。

　　· 单向型附有液压系统。

　　2.2小体积管

　　a. 优点

　　· 占地面积小。

　　· 检定时间短，一次运行中最短检定时间0.5秒。

　　· 计量缸采用无电镀镍，抗蚀能力强。

　　b. 缺点

　　· 标准体积小，(现有的产品中最大的标准容积为300升)不适用检定低脉冲分辨率的流量计。

　　· 检定运行次数多，这样就抵消了检定时间短的优点，按美国产品样本介绍，对一个流量点通常要检定15次。

　　· 滑动密封处的密封件与运动件的相对速度达1.5m/s，因此密封件易损，更换困难。

　　· 对被检液体中的固体微粒反应敏感，容易造成计量缸中活塞密封件的损坏。

　　· 维修费用高。

　　· 采用脉冲插入法，会导致重复性降低。

　　· 采用脉冲插入法时，必须要知道流量计输出脉冲周期的标准偏差бt ，按国标GB/T17286.3的规定，在一次检定中采集的脉冲数N，按下式求得 N=500(бt)2

　　根据N和流量计系数K，确定标准容积，бt应由流量计生产厂结出。但流量计生产厂通常给不出，这样就造成对小体积规格的确定带来了困难。

　　附注：英国IP标准对这个问题作如下规定：

　　如果一个流量点检定15次不合格，可以增加30次，如果30次仍不合格。结论为：该流量计不适宜用小体积管进行检定。(而没说流量计不合格)

　　2.3关于脉冲间隔的标准偏差бt

　　当选用活塞式小体积管，首先要得知流量计输出脉冲的时间间隔的标准偏差бt，最初ISO7278/3(BS6886)规定如下：

　　脉冲间隔的标准偏差 一个单行程中收集的最少脉冲

　　бt(%) N

　　0.5 --------------100

　　1.0-------------- 500

　　2.5-------------- 2500

　　5.0 --------------10000

　　10.0------------- 40000

　　15.0 -------------90000

　　现在ISO7278-3—1988，已被我国采用

　　N=500(бt)2

　　按英IP标准介绍，优质的涡轮бt为±1%，而采用齿轮传递脉冲发生器бt高达±10%。

　　附录A，这是美国小体积标准编制组的试验，图中的脉冲不规则度与бt不同，不规则度=(最大周期—最小周期)/ 2平均周期

　　A1—涡轮流量计，发讯器无调节器

　　A2，A3，A4—有齿轮调节器的发讯器

　　3.用小体积管和常规体积管检定流量计的对比

　　大约是在1993年，为了修订我国体积管检定规程JJG209规程的主要起草人谢纪绩等，在北京燕山石化厂作了一次试验

　　被检流量计：DN100腰轮流量计，日本东机工产品

　　体积管：

　　a. SVP150,美国Smith产品，标准容积V=57L

　　b. 球式体积管DN150，国产，标准容积V=728L

　　c. 球式体积管DN250，国产，标准容积V=2750L

　　被测介质：柴油

　　被测介质粘度：2.5CP

　　检定流量：46.4m3/h

　　体积管 SVP150 DN150 DN250

　　仪表常数 10.0155 9.98053 10.0063

　　脉冲数 570.62 7280 27521

　　标准偏差Sk 0.0151 0.00234 0.000058

　　重复性δk 0.39% 0.051% 0.0013%

　　检定次数 30 12 12

　　由此可见，小体积管检定不合格，流量计不一定不合格，只是指明该流量计采用容积只有57L的小体积管是不合适。

　　试验记录见附录B，由于资料保管不当用DN250体积管检定纪录丢失。

　　4.关于科力奥里质量流量计的检定

　　在理论上，液体的质量等于液体密度和液体体积的乘积。由于体积管的容积精度能达到0.05%,新技术促使高精度的在线密度计的成功。因此用体积管和在线密度检定质量流量计在理论上是可行的。因此我国的质量流量检定规程JJG897—95中也给出了这种检定方法。

　　M=ρtVt=ρ20V20-------------------------------(1)

　　式中：M—液体质量

　　ρt——液体在温度t时密度

　　Vt—液体在温度t时体积

　　ρ20—液体在参比条件下密度，由密度给出

　　V20—液体在参比条件下的体积，由体积管给出

　　参比条件—20℃，101.325Kpa

　　如果我们认为液体是不可压缩的

　　ρt=ρ20—a(t-20)= ρ20[1-a/ρ20·(t-20)= ρ20ν------------(2)

　　ν=1-a/ρ20·(t-20)--------------------------------------------------(3)

　　式中：a---密度的温度修正系数，按国家专业标准查

　　ν—密度的温度补偿系数

　　目前进口的密度计参比条件是温度为60℉(15.55℃),密度由ρ15。5转换为ρ20，这项工作只能通过试验解决，液体是可以被压缩，这又涉及到压力的修正，这些技术细节JJG897-95没有给出，也不可能给出，因此用体积管与在线密度计对质量流量计进行在线检定不是理论问题，而是通过实践，累积经验，制定出操作性好的规程。

　　在国际上，油品贸易是按体积量进行结算的，油品的体积量计算规范已经非常成熟。采用容积式流量计和体积管组成流量检定系统，已被各国广泛采用。而采用质量流量计方法，国外目前还是处在研究开发中，没有成熟公认的检定规范，在JJG-897规程中，对科力奥时质量流量计的检定方法，只是一般指导性原则，而缺乏操作性，国内还没有用质量流量计作为贸易交接的先例。因此从可靠性、对比性方面着想，油品交接，仍沿用GB9109.1~5标准，就不发生贸易争端。

　　质量流量计的离线检定，通常中采用秤重法，国外法国广泛采用了这种方法。国内齐鲁石化有科力奥里流量计380台，为了检定这些流量计，自建了一套秤重检定装置。

　　仅供参考!