气体罗茨流量计仪表系数的稳定性研究

气体罗茨流量计仪表系数的稳定性是衡量其计量性能的重要指标之一。针对一台气体罗茨流量计在一段时期内重复测量，得到 8 次测量数据，分析其仪表系数变化情况并定量研究其稳定性，结果显示气体罗茨流量计仪表系数的稳定性较好，符合其计量性能的要求。

在气体流量计量中，气体罗茨流量计是比较成熟的仪表，具有准确度高、重复性好等特点，在石油化工等工业生产中广泛应用。但是，对气体罗茨流量计仪表系数的稳定性实验研究却比较少。由于气体罗茨流量计属于容积式流量计，在正常的使用过程中，会由于可动部件磨损、介质杂质、管道振动等因素造成计量失准 。研究其稳定性，在一段时期内进行重复测量，观察在不同安装条件、不同环境因素等情况下仪表系数的变化情况，有利于对气体罗茨流量计的稳定性进行定量描述，进而衡量其计量性能。

1.实验方案

选择一台气体罗茨流量计，参数如表 1 所示。

采用脉冲输出的方法，测量设定流量点的仪表系数。。每个流量点重复实验 6次，每次实验时间60 s，取算术平均值作为实验结果。

采用的标准装置是临界流文丘里音速喷嘴法气体流量标准装置，测量范围 0 ～ 15 000 m3 / h，扩展不确定度 U =0. 25% ( k =2) ，是新疆计量测试研究院的省级标准装置。

实验过程共持续 1 个月，完成 8 次试验。实验过程中没有出现碰撞、跌落、堵塞等意外情况，所有实验数据有效。

流量计稳定性的计算公式为:

式中: σ 为流量计的稳定性; xmax 、xmin 分别为 8 次实验数据中仪表系数的***大值、***小值; x为 8 次实验数据中仪表系数的平均值。

2.数据分析

依据实验方案，8 次试验得到各流量点仪表系数如表 2 所示。

2. 1 仪表系数整体变化分析

根据上述实验数据得到流量计各流量点仪表系数折线图，如图 1 所示。可以看出，三个流量点的仪表系数整体的变化趋势相同，第二次试验的仪表系数整体增大，第三次试验的仪表系数却整体下降，而之前和之后的仪表系数基本保持一致，排除意外情况导致流量计损坏的情况，说明数据是有效的。三个流量点的仪表系数平均值分别为 1 413. 96、1 416. 19、1 419. 20 m － 3 ，差值基本相同，说明流量计的仪表系数与流量点的线性关系较好。

同时可以看出，气体罗茨流量计的仪表系数随着流量点的增大而增大，这也是流量计的仪表系数的变化特征。

2. 2  仪表系数稳定性分析

依据表 2 数据，由式 ( 1)  计算得到流量计各流量点的稳定性数据，从小到大的三个流量点分别为 1. 06% 、1. 01% 和 0. 60% 。三个值均小于流量计***大允许误差 ± 1. 5% ，说明流量计整体稳定性合格。

同时，流量计各流量点仪表系数的稳定性表现出随着流量点的增大而逐渐减小，说明了气体罗茨流量计在量程范围内其瞬时流量越大，稳定性越好。这有利于对流量计的正确使用和选型提供有益的参考 。

3.结论

通过 1 个月的实验与数据分析，研究得到气体罗茨流量计仪表系数的稳定性结论如下:

( 1)  流量计各流量点的仪表系数整体变化趋势相同，说明流量计的仪表系数与流量点的线性关系较好。

( 2)  流量计各流量点的稳定性均小于流量计的***大允许误差，处于合格范围，说明流量计的稳定性满足其计量性能的要求。

( 3)  流量计仪表系数的稳定性随着流量点的增大而逐渐提高，说明在使用过程中尽可能采用较大的流量点计量。

气体罗茨流量计仪表系数的稳定性是衡量其计量性能的重要指标之一，本文基于一台流量计的 8 次实验数据定量分析其稳定性，得到满意的结果。但限于时间和成本的因素，没有进行更多气体罗茨流量计和更长时期的持续性实验。

为了弥补和完善这一研究内容，在后续工作中应尽可能选择不同口径、不同型号、不同准确度等级的气体罗茨流量计进行实验，并尽可能延长实验周期和增加实验次数，以期得到更多的数据，更好地研究和分析仪表系数的稳定性。