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柴油機(jī)進(jìn)、排氣流量的測(cè)量2025-12-02發(fā)布2026-07-01實(shí)施國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)督管理總局國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)I前言 Ⅲ 12規(guī)范性引用文件 13術(shù)語(yǔ)和定義 14符號(hào) 15主要設(shè)備 25.1流量測(cè)量系統(tǒng) 25.2穩(wěn)壓箱容積 26測(cè)量系統(tǒng) 36.1通用要求 36.2流量噴嘴 36.3層流流量計(jì) 56.4渦街流量計(jì) 66.5超聲流量計(jì) 66.6熱式氣體質(zhì)量流量計(jì) 76.7阿紐巴氣體質(zhì)量流量計(jì) 86.8其他流量計(jì) 87測(cè)量系統(tǒng)準(zhǔn)備 97.1空氣流量測(cè)量系統(tǒng)密封性試驗(yàn) 97.2流量噴嘴 7.3層流流量計(jì) 7.4渦街流量計(jì) 7.5超聲流量計(jì) 7.6熱式氣體質(zhì)量流量計(jì) 7.7阿紐巴氣體質(zhì)量流量計(jì) 8進(jìn)氣流量測(cè)量 8.1通用測(cè)量數(shù)據(jù) 8.2噴嘴流量計(jì) 8.3層流流量計(jì) 8.4渦街流量計(jì) 8.5時(shí)差法超聲流量計(jì) 218.6插入式熱式氣體質(zhì)量流量計(jì) 229排氣流量測(cè)量 23Ⅱ9.1排氣流量間接測(cè)量 239.2排氣流量直接測(cè)量 附錄A(資料性)流量噴嘴 25 A.2校準(zhǔn)方法 25附錄B(資料性)容積式流量計(jì)的校準(zhǔn)方法 26附錄C(資料性)排氣質(zhì)量流量的間接測(cè)量 27C.1范圍 C.2測(cè)量排氣流量的設(shè)備和操作程序 27C.3操作程序 參考文獻(xiàn) 29Ⅲ本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分:標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。調(diào)整和編輯性改動(dòng)外,主要技術(shù)變化如下:a)更改了范圍(見(jiàn)第1章,1999年版的第1章);b)更改了縮略語(yǔ)和符號(hào)(見(jiàn)第4章,1999年版的2.2);c)增加了超聲流量計(jì)的選擇和校準(zhǔn)(見(jiàn)6.5);d)增加了熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)的選擇和校準(zhǔn)(見(jiàn)6.6);e)增加了阿紐巴氣體質(zhì)量流量計(jì)的選擇和校準(zhǔn)(見(jiàn)6.7);f)刪除了斜管壓力計(jì)的使用(見(jiàn)1999年版的5.2);g)增加了超聲流量計(jì)的安裝要求、壓力和溫度測(cè)量(見(jiàn)7.5);h)增加了熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)的安裝要求(見(jiàn)7.6);i)增加了阿紐巴氣體質(zhì)量流量計(jì)的安裝要求(見(jiàn)7.7);j)增加了時(shí)差法超聲流量計(jì)流量測(cè)量(見(jiàn)8.5);k)增加了插入式熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)流量測(cè)量(見(jiàn)8.6);1)增加了排氣流量直接測(cè)量(見(jiàn)9.2)。請(qǐng)注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專(zhuān)利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識(shí)別專(zhuān)利的責(zé)任。本文件由中國(guó)機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會(huì)提出。本文件由全國(guó)內(nèi)燃機(jī)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)(SAC/TC177)歸口。本文件起草單位:上海新動(dòng)力汽車(chē)科技股份有限公司、上海機(jī)動(dòng)車(chē)檢測(cè)認(rèn)證技術(shù)研究中心有限公司、江蘇黯圖測(cè)試技術(shù)有限公司、廣西玉柴機(jī)器股份有限公司、雪限公司、廈門(mén)環(huán)境保護(hù)機(jī)動(dòng)車(chē)污染控制技術(shù)中心、云南交通運(yùn)輸職業(yè)學(xué)院、昆明理工大學(xué)、無(wú)錫威孚力達(dá)催化凈化器有限責(zé)任公司。本文件于1999年首次發(fā)布,本次為第一次修訂。1GB17691—2018重型柴油車(chē)污染物排放限值及測(cè)量方法(中國(guó)第六階段)GB18352.6—2016輕型汽車(chē)污染物排放限值及測(cè)量方法(中國(guó)第六階段)2Y——膨脹系數(shù)。Z——壓縮系數(shù)。β——噴嘴喉部直徑比(喉部或孔口直徑與上游管徑之比)。5主要設(shè)備5.1流量測(cè)量系統(tǒng)流量測(cè)量系統(tǒng)的組成和要求見(jiàn)圖1。7—柴油機(jī);圖1部件框圖5.2穩(wěn)壓箱容積由于柴油機(jī)的特性,空氣測(cè)量系統(tǒng)中可能出現(xiàn)壓力脈動(dòng)。通常,系統(tǒng)中的脈動(dòng),對(duì)絕大多數(shù)空氣流量計(jì)量裝置均會(huì)產(chǎn)生不利的影響,為了準(zhǔn)確測(cè)量空氣流量,應(yīng)對(duì)其進(jìn)行控制。流量計(jì)和柴油機(jī)進(jìn)氣管之間的穩(wěn)壓箱可以通過(guò)減弱脈動(dòng)使流量計(jì)免受影響。a)推薦的穩(wěn)壓箱最小容積應(yīng)符合公式(1)的規(guī)定。式中:V——穩(wěn)壓箱容積,單位為立方米(m3);V——單缸排量,單位為升(L);n——空氣流量測(cè)量范圍內(nèi)的柴油機(jī)最低轉(zhuǎn)速,單位為轉(zhuǎn)每分(r/min);N,——沖程數(shù);3K——無(wú)因次常數(shù)。推薦值為:用噴嘴的自然吸氣柴油機(jī)K值為180;不用噴嘴的自然吸氣柴油機(jī)的K值為90;其他流量計(jì)和柴油機(jī)的K值為90。b)如果試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明柴油機(jī)和流量計(jì)對(duì)穩(wěn)壓箱的容積不敏感,可不用穩(wěn)壓箱。以下檢查有助于確定壓力脈動(dòng)的影響。1)應(yīng)在流量計(jì)和穩(wěn)壓箱之間某點(diǎn)處測(cè)定脈動(dòng)頻率。2)可用低壓傳感器或傳聲器檢測(cè)脈動(dòng),將其輸出送入窄帶頻率分析儀或快速傅里葉變換分析儀(FFT)中進(jìn)行分析。3)用公式(2)確定脈動(dòng)影響。式中:NH——霍奇森數(shù);V;s——流量系統(tǒng)容積(脈動(dòng)源和流量計(jì)間的管路),單位為立方米(m3);f——脈動(dòng)頻率,單位為赫茲(Hz);Q—平均體積流量,單位為立方米每秒(m3/s);△p——從脈動(dòng)源到流量計(jì)的系統(tǒng)平均壓降,單位為千帕(kPa);PA——流量計(jì)處的環(huán)境絕對(duì)壓力,單位為千帕(kPa);KH——單位換算系數(shù),1.0。4)霍奇森數(shù)(NH)應(yīng)大于2才能使脈動(dòng)引起的誤差達(dá)到最小。對(duì)于空氣流量測(cè)量系統(tǒng),因沒(méi)有已知的修正系數(shù),所以應(yīng)把流量計(jì)與脈動(dòng)源隔離,使脈動(dòng)的影響減到最小。5)對(duì)渦街流量計(jì),重要的是要把流量計(jì)旋渦分離頻率附近的脈動(dòng)頻率的振幅減至最小。6測(cè)量系統(tǒng)6.1通用要求應(yīng)使用5.1所述的流量測(cè)量系統(tǒng)。流量計(jì)、無(wú)脈沖鼓風(fēng)機(jī)、穩(wěn)壓箱、溫度控制器和節(jié)流閥可以組合在單個(gè)裝置內(nèi)。6.2流量噴嘴光滑收縮噴嘴是測(cè)量柴油機(jī)空氣流量最常用的流量計(jì)之一。作為一種壓差式流量計(jì),其漸縮形進(jìn)口段平滑過(guò)渡成縮小的圓筒形截面或喉部。采用漸縮形進(jìn)口的目的是要引導(dǎo)空氣按照規(guī)定的方式均勻地進(jìn)入喉部。橫截面縮小可使流動(dòng)空氣明顯加速,并且在進(jìn)口和喉部處產(chǎn)生壓差。收縮段可以有多種形狀,美國(guó)機(jī)械工程師學(xué)會(huì)(ASME)的長(zhǎng)徑和短徑以及直徑噴嘴(見(jiàn)附錄A),就是這些形式中的幾種實(shí)例。這些形式中每種噴嘴由于不同的流量系數(shù)都具有相似但略有不同的流動(dòng)特性。除此之外,每種噴嘴的流量計(jì)算都相同。本文件中的流量計(jì)均可用于測(cè)量柴油機(jī)在或接近正常室溫和壓力下的空氣流量。常用裝置如圖2~圖4所示。4d注:當(dāng)有數(shù)據(jù)表明5d和10d對(duì)試驗(yàn)結(jié)果無(wú)明顯影響時(shí)可采用5d。圖2從大氣流入容器的噴嘴d不小于4不小于4d氣壓計(jì)壓差△pa)圖3從大氣流入管路的噴嘴圖4管內(nèi)噴嘴數(shù)柴油機(jī)流量測(cè)量范圍。5每只噴嘴及其相鄰部分均應(yīng)在整個(gè)流量范圍內(nèi)進(jìn)行校準(zhǔn)。符合圖2的系統(tǒng)可取消管路部分;如果采用ASME標(biāo)準(zhǔn)噴嘴,可用8.2.3所介紹的流出系數(shù)公式代替校準(zhǔn)。空氣流量測(cè)量的精確度直接取決于校準(zhǔn)的精確度(見(jiàn)8.2的誤差源)。精確度指標(biāo)取決于數(shù)據(jù)的用途。柴油機(jī)的進(jìn)氣流量用于柴油機(jī)若干基本性能的計(jì)算,其讀數(shù)誤差宜在2%以?xún)?nèi)。噴嘴流量計(jì)有不同的校準(zhǔn)方法,首選方法見(jiàn)附錄B。另一種方法是把待校準(zhǔn)的噴嘴流量計(jì)與以前已校準(zhǔn)的流量計(jì)串接起來(lái),記錄它們?cè)谡麄€(gè)共同流量范圍內(nèi)的相關(guān)數(shù)據(jù),所需記錄的數(shù)據(jù)見(jiàn)第8章。當(dāng)相鄰管路部分發(fā)生變化,或者在噴嘴的收縮段或喉部出現(xiàn)磨損或污垢時(shí),建議對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行重新校準(zhǔn)和泄漏檢查。只要注意使用和保持清潔,噴嘴流量計(jì)并不需要定期重新校準(zhǔn)。6.3層流流量計(jì)計(jì)量元件由很多平行排列的窄流通道組成(見(jiàn)圖5),其結(jié)構(gòu)應(yīng)十分堅(jiān)固,以確保在校試間隔期的正常使用中有固定的幾何形狀。流量計(jì)的尺寸應(yīng)經(jīng)過(guò)選擇,使通過(guò)計(jì)量元件的氣流在所有試驗(yàn)條件下均是層流。當(dāng)氣流為層流時(shí),流量計(jì)的壓降就與通過(guò)流量計(jì)的氣體流速成正比,而且時(shí)間平均壓降與時(shí)間平均體積流量成正比。當(dāng)峰值流量保持在層流范圍,流量計(jì)可用于測(cè)量輕微脈動(dòng)的流量,并可讀出實(shí)時(shí)平均壓降。原則上,當(dāng)精確度相同時(shí),層流流量計(jì)適用的流量范圍較壓差式流量計(jì)大,因?yàn)槠淞髁空扔趬航刀皇菈航档钠椒礁?。雖然層流流量計(jì)具有若干優(yōu)點(diǎn),但需要清洗和經(jīng)常定期重新校準(zhǔn),以維持它的精確度。測(cè)壓接頭金屬外殼流量直管段蜂窩測(cè)量段圖5層流元件的一般結(jié)構(gòu)如能按照制造廠推薦的方法進(jìn)行安裝,市面上按照最佳比例設(shè)計(jì)的流量計(jì),均可保證得到層流流動(dòng)。如有制造廠建議,還應(yīng)使用整流管和在取壓旋塞內(nèi)設(shè)置黏性阻尼器。每只流量計(jì)應(yīng)在整個(gè)流量范圍內(nèi)進(jìn)行校準(zhǔn)。如果安裝不符合流量計(jì)制造廠的建議,則流量計(jì)應(yīng)與其鄰接管路一起進(jìn)行校準(zhǔn)??諝饬髁繙y(cè)量的精確度直接取決于校準(zhǔn)的精確度。精確度指標(biāo)應(yīng)由數(shù)據(jù)的用途決定。柴油機(jī)的進(jìn)氣流量用于柴油機(jī)若干基本性能的計(jì)算,其讀數(shù)誤差宜在2%以?xún)?nèi)。6層流流量計(jì)有不同的校準(zhǔn)方法,首選方法見(jiàn)附錄B。另一種方法是把流量計(jì)與以前已校準(zhǔn)的流量計(jì)串接起來(lái),記錄它們?cè)谡麄€(gè)共同流量范圍內(nèi)的相關(guān)數(shù)據(jù)。所需記錄的數(shù)據(jù)見(jiàn)第8章。由于內(nèi)壁堆積污垢,可能使計(jì)量段的流量系數(shù)變化,因此建議定期對(duì)流量計(jì)進(jìn)行重新校準(zhǔn)。注意上游過(guò)濾和定期清潔有助于減少重新校準(zhǔn)的需求。6.4渦街流量計(jì)系用于檢測(cè)流場(chǎng)中非流線(xiàn)型物體尾部連續(xù)形成的旋渦頻率的流量計(jì)。邊界層的分離交替出現(xiàn)在物體的一側(cè)和另一側(cè)。業(yè)已證明雷諾數(shù)大于1000~2000時(shí)旋渦分離頻率只是流體速度的函數(shù)。旋渦分離頻率的檢測(cè)可以通過(guò)多種技術(shù)進(jìn)行,取決于制造廠和應(yīng)用場(chǎng)合。商用渦街流量計(jì)可覆蓋較大的流量范圍。由于量程比可達(dá)10:1和20:1,且讀數(shù)精度為1%,因此可選擇只用一個(gè)流量計(jì)覆蓋柴油機(jī)的整個(gè)流量范圍。商用渦街流量計(jì)一般具有在整個(gè)流量范圍內(nèi)使用的單一校準(zhǔn)系數(shù),應(yīng)按照流量計(jì)在柴油機(jī)試驗(yàn)時(shí)的安裝狀態(tài)驗(yàn)證校準(zhǔn)值。精確度指標(biāo)應(yīng)由數(shù)據(jù)的用途決定。柴油機(jī)的進(jìn)氣流量用于柴油機(jī)若干基本性能的計(jì)算,其讀數(shù)精度宜在2%以?xún)?nèi)。當(dāng)空氣流量測(cè)量要求達(dá)到這一精確度時(shí),建議對(duì)該校準(zhǔn)系數(shù)的變化進(jìn)行修正,而不是使用單一數(shù)值。校準(zhǔn)數(shù)據(jù)可以按最小二乘回歸法用冪級(jí)數(shù)多項(xiàng)式表示,應(yīng)確保公式能精確表達(dá)校準(zhǔn)數(shù)據(jù)。最好的辦法是用圖解方法把公式和原始數(shù)據(jù)展示在同一圖上。不應(yīng)用該公式來(lái)計(jì)算校準(zhǔn)范圍以外的流量。一般來(lái)說(shuō),用二階或三階多項(xiàng)式表示的公式可以使校準(zhǔn)數(shù)據(jù)的精確度在0.5%范圍以?xún)?nèi)(參考計(jì)算見(jiàn)渦街流量計(jì)有不同的校準(zhǔn)方法。由于流量計(jì)在安裝時(shí)需要校準(zhǔn),因此需要串接一只已校準(zhǔn)好的流量計(jì),諸如噴嘴裝置,并記錄它們?cè)谡麄€(gè)共同流量范圍內(nèi)的有關(guān)數(shù)據(jù)。所需記錄的數(shù)據(jù)見(jiàn)第8章。6.5超聲流量計(jì)超聲流量計(jì)是一種基于超聲波在流動(dòng)介質(zhì)中傳播速度等于被測(cè)介質(zhì)的平均流速與聲波在靜止介質(zhì)中速度的矢量和的原理開(kāi)發(fā)的流量計(jì),主要由換能器和轉(zhuǎn)換器組成,有傳播速度差法、多普勒法、波束偏移法、噪聲法及互相關(guān)法等不同類(lèi)型。其中傳播速度差法又包括時(shí)差法、相位差法和頻差法,目前時(shí)差法超聲流量計(jì)是應(yīng)用最廣泛的,它利用聲波在流體中順流傳播和逆流傳播的時(shí)間差與流體流速成正比這一原理來(lái)測(cè)量流體流量。超聲流量計(jì)是利用測(cè)量超聲波在管道中傳播的時(shí)間原理而實(shí)現(xiàn)的,氣體流量則通過(guò)氣體流速、管道截面及雷諾數(shù)等得到。其基本原理如圖6所示。7θ—聲信號(hào)相對(duì)于介質(zhì)流的X方向的傾斜角。圖6氣體超聲流量計(jì)基本原理圖6.5.2流量計(jì)選擇選擇最適合的超聲流量計(jì)進(jìn)行流量測(cè)量,需要考慮測(cè)量介質(zhì)、管道類(lèi)型和尺寸、精度和范圍等因素,選擇合適的超聲流量計(jì)有助于提高流量檢測(cè)效率和精度。要求精確度為-2%~2%。6.5.3校準(zhǔn)要求在實(shí)際校準(zhǔn)過(guò)程中,根據(jù)流量連續(xù)的原理,將被檢流量計(jì)與校準(zhǔn)流量計(jì)串聯(lián)在一起,對(duì)比標(biāo)準(zhǔn)表流量的測(cè)量值與被檢流量計(jì)的測(cè)量值。依據(jù)校準(zhǔn)/測(cè)量結(jié)果,驗(yàn)證流量測(cè)量值的精確度。6.6熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)6.6.1概述熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)的測(cè)量原理是利用流動(dòng)的氣體與熱源之間的熱量交換原理,在流量計(jì)內(nèi)設(shè)置熱源,根據(jù)氣體流過(guò)熱源時(shí)發(fā)生的熱量變化,得到氣體的質(zhì)量流量。熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)主要由表體、加熱器及溫度傳感器組成。恒溫差法插入式熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)為測(cè)量柴油機(jī)進(jìn)氣流量常用方法,其基本原理圖見(jiàn)圖7。圖7恒溫差法插入式熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)原理圖8熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)由其測(cè)量原理可知,其受溫度影響很大,故僅適合柴油機(jī)進(jìn)氣流量測(cè)量。按柴油機(jī)進(jìn)氣量及設(shè)備耐用性,推薦使用恒溫差法插入式熱式氣體質(zhì)量流量計(jì),原理圖見(jiàn)圖7。熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)的準(zhǔn)確性受壓力、溫度及濕度等多因素影響。為確保測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性,需要定期對(duì)熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)進(jìn)行校準(zhǔn)。實(shí)驗(yàn)室校準(zhǔn),是將熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)安裝在校準(zhǔn)裝置上(其中校準(zhǔn)裝置有皂膜式氣體流量校準(zhǔn)裝置、校準(zhǔn)表法氣體流量校準(zhǔn)裝置、鐘罩式氣體流量校準(zhǔn)裝置和活塞式氣體流量校準(zhǔn)裝置),以校準(zhǔn)流量作為輸入,通過(guò)比對(duì)測(cè)量結(jié)果與校準(zhǔn)流量值的差異,來(lái)確定流量計(jì)的準(zhǔn)確性。6.7阿紐巴氣體質(zhì)量流量計(jì)阿紐巴氣體質(zhì)量流量計(jì)是基于皮托管測(cè)速原理發(fā)展而來(lái)的一種新型差壓式流量計(jì)。通過(guò)特殊的檢測(cè)桿引壓孔分布結(jié)構(gòu),可測(cè)量四個(gè)單元面積的平均高壓和平均低壓的壓差,進(jìn)而測(cè)量流體平均流速,而平均流速與流量成正比。測(cè)量原理如圖8所示。平均流速引壓孔(高壓區(qū))引壓孔(低壓區(qū))圖8阿紐巴氣體質(zhì)量流量計(jì)原理圖阿紐巴氣體質(zhì)量流量計(jì)為壓差式流量計(jì),其原理應(yīng)符合GB17691—2018直接測(cè)量柴油機(jī)排氣質(zhì)量流量的要求。阿紐巴氣體質(zhì)量流量計(jì)的測(cè)量量程應(yīng)覆蓋實(shí)測(cè)流量的最大值,應(yīng)采取預(yù)防措施避免測(cè)量誤差而造成排放值產(chǎn)生誤差。應(yīng)使用空氣或排氣對(duì)照可追溯校準(zhǔn)對(duì)阿紐巴氣體質(zhì)量流量計(jì)的性能進(jìn)行驗(yàn)證,例如,使用一個(gè)經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的阿紐巴氣體質(zhì)量流量計(jì)或全流稀釋通道進(jìn)行驗(yàn)證。氣體質(zhì)量流量計(jì)應(yīng)保證在實(shí)際試驗(yàn)1年內(nèi)進(jìn)行準(zhǔn)確度、精度、噪聲、零響應(yīng)點(diǎn)漂移、量距點(diǎn)響應(yīng)漂移、上升時(shí)間及響應(yīng)時(shí)間檢查等符合性驗(yàn)證。6.8其他流量計(jì)除了上面提到的幾種類(lèi)型外還可以使用其他型式的流量計(jì)。但應(yīng)校準(zhǔn)到所需的精確度并且壓降不能過(guò)大。其他流量計(jì)有:9a)孔板流量計(jì):該流量計(jì)利用橫截面的突變以產(chǎn)生壓差,流量與該壓差的平方根成比例;b)文丘里流量計(jì):該流量計(jì)利用漸縮段、喉部和擴(kuò)張段以產(chǎn)生壓差,流量與該壓差的平方根成c)旋轉(zhuǎn)式容積流量計(jì):該流量計(jì)的特征是有一個(gè)密封的但能自由轉(zhuǎn)動(dòng)的葉輪,葉輪的轉(zhuǎn)速與體積流量成比例;d)雜類(lèi)流量計(jì):其他有可能使用但不是常用的幾種流量計(jì)有熱線(xiàn)風(fēng)速儀、機(jī)械式風(fēng)速儀、熱噴射流量計(jì)、箱式氣量表和可變截面流量計(jì)等。7測(cè)量系統(tǒng)準(zhǔn)備7.1空氣流量測(cè)量系統(tǒng)密封性試驗(yàn)注意不應(yīng)讓未計(jì)量的空氣進(jìn)入柴油機(jī)。當(dāng)流量在20kg/h~200kg/h范圍內(nèi)時(shí),即使微小的泄漏也會(huì)導(dǎo)致相當(dāng)大的誤差。在空氣流量測(cè)量系統(tǒng)的任何部分(見(jiàn)圖1)都會(huì)出現(xiàn)漏氣。下述方法適用于確定典型流量測(cè)量系統(tǒng)的泄漏量。a)將系統(tǒng)兩端(見(jiàn)圖1)進(jìn)行封堵,根據(jù)其實(shí)際使用的情況進(jìn)行加壓或抽真空,直至達(dá)到約3kPa表壓。關(guān)掉氣源,記錄表壓降至約1.5kPa的時(shí)間。b)用公式(3)計(jì)算泄漏量:式中:m—泄漏的質(zhì)量流量,單位為千克每小時(shí)(kg/h);K,——單位換算常數(shù),4.43×10?2;△p——壓力變化量,單位為千帕(kPa);Vs——系統(tǒng)容積,單位為立方米(m3);△t——壓力變化時(shí)間,單位為秒(s)。c)本文件的允許泄漏量為試驗(yàn)中被測(cè)最低空氣流量的0.5%。另一種測(cè)量泄漏量的方法是封住系統(tǒng)的兩端,直接用圖9所示裝置測(cè)量泄漏量。根據(jù)實(shí)際使用狀況用調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)流量,把系統(tǒng)加壓到最大工作壓力或減壓到最小工作壓力,便可從流量計(jì)上直接讀出泄漏量,因?yàn)榱魅胂到y(tǒng)使系統(tǒng)保持恒壓的補(bǔ)充空氣等于漏出系統(tǒng)的空氣。圖9泄漏量測(cè)量裝置7.2流量噴嘴若要達(dá)到最高精確度,應(yīng)遵守一些使用準(zhǔn)則。a)流體流速應(yīng)在低于音速的紊流區(qū)域內(nèi)。將壓差(△p)限制在0.25kPa~2.5kPa范圍內(nèi),可以簡(jiǎn)化計(jì)算和減少差錯(cuò)。b)如果所測(cè)流量范圍很大,又需把壓差保持在限值以?xún)?nèi),則應(yīng)更換測(cè)量元件。c)為達(dá)到最高精確度,所選元件尺寸應(yīng)能產(chǎn)生盡可能大的壓差。若壓差(△p)超過(guò)7.2.1a)規(guī)定的范圍,則宜考慮噴嘴喉部氣體膨脹的絕熱膨脹系數(shù)。由于所有流量測(cè)量均取決于噴嘴兩端的壓降,為提高精確度,特作以下推薦。a)進(jìn)口壓力:1)如果噴嘴安裝在穩(wěn)壓箱進(jìn)口處(圖2)或管路進(jìn)口處(圖3),則無(wú)需采用進(jìn)口取壓接頭,可將大氣壓看作進(jìn)口壓力;2)如果噴嘴安裝在連續(xù)管中(圖4),進(jìn)口取壓接頭應(yīng)位于噴嘴進(jìn)口平面前的一個(gè)管徑處。b)出口壓力。1)如果噴嘴安裝在穩(wěn)壓箱進(jìn)口處(圖2),則可認(rèn)為出口壓力等于箱內(nèi)壓力。2)如果噴嘴安裝在管路進(jìn)口處(圖3a)],出口喉部取壓旋塞應(yīng)位于噴嘴進(jìn)口平面后1.5倍管徑處;如果噴嘴安裝在管路進(jìn)口處(如圖3b)所示],出口喉部取壓旋塞應(yīng)位于與噴嘴出口相同的平面上。3)如果噴嘴安裝在連續(xù)管中(圖4),且出口取壓接頭是管路旋塞,則應(yīng)將其放在噴嘴進(jìn)口平面后0.5倍管徑處。如果出口取壓接頭是喉部旋塞,則可設(shè)置兩個(gè)或更多旋塞;如果噴嘴是高β系列,則旋塞應(yīng)在噴嘴進(jìn)口平面后0.5倍管徑處,如果噴嘴為低β系列,則旋塞應(yīng)在噴嘴進(jìn)口平面后1.5倍管徑處(見(jiàn)ASMEPTC19.5—2022和附錄A的噴嘴規(guī)格)。c)壓差測(cè)量——噴嘴進(jìn)口和出口間的壓差(△p)可以直接從高精度壓差傳感器獲取。7.3層流流量計(jì)層流流量計(jì)的安裝要求如下。a)建議使用空氣濾清器,并且通常需安裝在流量計(jì)上游。應(yīng)防止層流流量計(jì)受空氣塵埃和油氣的污染;b)應(yīng)提供測(cè)量p?、T?和△p的儀表或傳感器(見(jiàn)圖1)。為此工業(yè)流量計(jì)制造廠一般均在流量計(jì)上設(shè)有合適的儀表或傳感器安裝位置。層流流量計(jì)應(yīng)按流量計(jì)制造廠的說(shuō)明書(shū)進(jìn)行保養(yǎng):a)應(yīng)按流量計(jì)制造廠的推薦或當(dāng)進(jìn)氣系統(tǒng)的總壓力損失超過(guò)試驗(yàn)要求時(shí)更換空氣濾清器;b)只有當(dāng)校準(zhǔn)間隔期內(nèi)流量讀數(shù)漂移很大時(shí)才需進(jìn)行清洗。流量計(jì)應(yīng)按照制造廠或按制造廠說(shuō)明書(shū)進(jìn)行清洗。b)管路內(nèi)部應(yīng)相當(dāng)光滑,表面無(wú)焊渣或墊片突起等不規(guī)則物,所有上游表面不規(guī)則高度應(yīng)小于公稱(chēng)管徑的0.5%。c)流量計(jì)前所需直管長(zhǎng)度取決于過(guò)渡或受阻的類(lèi)型。用戶(hù)應(yīng)按照推薦的ASME孔板流量計(jì)標(biāo)準(zhǔn)安裝法或按照?qǐng)D10表內(nèi)所列規(guī)定安裝。MM(如用)A同一平面內(nèi)兩個(gè)90°彎頭管徑縮小閥門(mén)部分關(guān)閉或調(diào)節(jié)器圖10渦街流量計(jì)的安裝d)任何進(jìn)氣節(jié)流控制裝置均應(yīng)安裝在流量計(jì)下游至少5倍直徑處。e)只有當(dāng)用戶(hù)經(jīng)試驗(yàn)驗(yàn)證流量計(jì)的精確度不受安裝影響時(shí),方可使安裝位置偏離推薦值。對(duì)校應(yīng)備有監(jiān)測(cè)流量計(jì)處?kù)o壓的儀表。取壓旋塞應(yīng)位于流量計(jì)上游2~6倍直徑間。應(yīng)備有監(jiān)測(cè)流量計(jì)處空氣溫度的儀表。傳感器應(yīng)位于流量計(jì)下游2~10倍直徑間。7.5超聲流量計(jì)超聲流量計(jì)的主機(jī)和傳感器的安裝點(diǎn)距離1m以?xún)?nèi)不能有電機(jī)、磁場(chǎng)等強(qiáng)干擾源,防止信號(hào)混淆或干擾。超聲流量計(jì)需要足夠長(zhǎng)的前后直管段距離,來(lái)保證管內(nèi)流體狀態(tài)穩(wěn)定,進(jìn)而確保測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。本文件要求超聲流量計(jì)安裝前后直管段距離為,流量計(jì)前端直管段不少于10倍直徑、后端直管段不小于5倍直徑。超聲流量計(jì)如實(shí)測(cè)為體積流量,為得到質(zhì)量流量,應(yīng)備有監(jiān)測(cè)流量計(jì)處?kù)o壓的儀表,取壓旋塞應(yīng)位于流量計(jì)上游或下游2~6倍直徑間,取壓探頭不應(yīng)深入管中,并對(duì)氣流無(wú)擾動(dòng)。超聲流量計(jì)如實(shí)測(cè)為體積流量,為得到質(zhì)量流量,應(yīng)備有監(jiān)測(cè)流量計(jì)處溫度的儀表,傳感器應(yīng)位于流量計(jì)上游或下游2~10倍直徑間,溫度探頭不應(yīng)深入管中,并對(duì)氣流無(wú)擾動(dòng)。7.6熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)的測(cè)量結(jié)果受測(cè)量介質(zhì)溫度、壓力及濕度的影響。用于進(jìn)氣流量測(cè)量的熱式氣體質(zhì)量流量計(jì),在額定工況下,每開(kāi)爾文(K)測(cè)量介質(zhì)溫度變化量對(duì)流量的影響應(yīng)小于0.1%;每100kPa壓力變化量對(duì)流量的影響應(yīng)小于0.5%;每百分之一相對(duì)濕度變化量(經(jīng)補(bǔ)償后)對(duì)流量的影響應(yīng)小于0.1%。為保證熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)的測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性,測(cè)量介質(zhì)應(yīng)通過(guò)進(jìn)氣空調(diào)調(diào)整并穩(wěn)定控制溫度及濕度,流量計(jì)前端直管段不少于10倍直徑、后端直管段不小于5倍直徑。插入式流量計(jì)安裝應(yīng)按使用說(shuō)明書(shū)要求的插入深度安裝。7.7阿紐巴氣體質(zhì)量流量計(jì)氣體流量計(jì)應(yīng)與柴油機(jī)排氣管相連,其測(cè)量范圍應(yīng)與測(cè)試過(guò)程中可能的排氣流量范圍匹配。排氣流量計(jì)及一切調(diào)整、連接排氣管的裝置,均不應(yīng)對(duì)柴油機(jī)或排氣后處理系統(tǒng)工作帶來(lái)不利影響。需要時(shí)可使用短的柔性連接器連接,但應(yīng)盡可能減少排氣與柔性連接器之間的接觸面積,以避免在柴油機(jī)大負(fù)荷的工況下使測(cè)試結(jié)果受到影響。為保證阿紐巴氣體質(zhì)量流量計(jì)測(cè)量結(jié)果穩(wěn)定性,減少由于旋渦導(dǎo)致檢測(cè)桿前后壓力不穩(wěn)定,規(guī)定探頭前后至少預(yù)留10倍直徑及5倍直徑直管段距離。8進(jìn)氣流量測(cè)量8.1通用測(cè)量數(shù)據(jù)表1所列為采用普通空氣流量計(jì)測(cè)量柴油機(jī)進(jìn)氣流量時(shí),推薦在試驗(yàn)時(shí)應(yīng)測(cè)取的數(shù)據(jù)。表1推薦的測(cè)量數(shù)據(jù)℃濕球溫度或露點(diǎn)℃壓力流量計(jì)進(jìn)口處pi流量計(jì)進(jìn)口T?K流量計(jì)出口T?K應(yīng)記錄下列流量計(jì)具體參數(shù):a)制造廠和型號(hào);b)編號(hào);c)校準(zhǔn)日期。8.2噴嘴流量計(jì)8.2.1通用計(jì)算公式公式(4)~公式(9)有助于空氣流量計(jì)算或建立計(jì)算機(jī)空氣流量計(jì)算程序。a)水蒸氣壓力(pv):見(jiàn)SAEJ177濕度計(jì)算公式,或用空氣濕度圖確定蒸氣壓力。b)流量計(jì)上游處的環(huán)境絕對(duì)壓力pA(kPa)按公式(4)計(jì)算。PA=B+pi…c)空氣-水蒸氣混合氣的摩爾量Mmmo(g/mol)按公式(5)計(jì)算得到。d)混合氣氣體常數(shù)Rm.[J/(g·K)]按公式(6)計(jì)算得到。e)混合氣密度pm按公式(7)計(jì)算得到。式中:f)空氣黏度的計(jì)算見(jiàn)公式(8)。μ=VL+[Nv(VH-VL)]式中:Nv=3.895635×10-?+(1.083746N)+[-8.467568×10-2×(Nr2)];N=(T,一TL)/(TH-TL);T,——試驗(yàn)條件下的空氣溫度,單位為攝氏度(℃);TL——低溫,為—17.78℃;TH——高溫,為87.78℃;V?——低黏度,為1.626699×10-2mPa·s;VH——高黏度,為2.212111×10-2mPa·s。注:公式(8)的精確度在—18℃~88℃(0°F~190°F)范圍內(nèi),不超過(guò)美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)局(NBS)數(shù)據(jù)g)雷諾數(shù)按公式(9)計(jì)算得到。8.2.2噴嘴校準(zhǔn)方法噴嘴校準(zhǔn)有以下兩種方式。a)已校準(zhǔn)噴嘴裝置——應(yīng)根據(jù)流量噴嘴的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)繪制出△p與空氣質(zhì)量流量(或體積流量,如涉及校準(zhǔn)空氣密度)的關(guān)系表或曲線(xiàn)。如果空氣流量用于計(jì)算機(jī)化數(shù)據(jù)處理程序,則校準(zhǔn)數(shù)據(jù)可用冪級(jí)數(shù)最小二乘方多項(xiàng)式表示。這通常需用4~8階方程式來(lái)精確擬合校準(zhǔn)曲線(xiàn)。校準(zhǔn)數(shù)據(jù)也可畫(huà)在對(duì)數(shù)坐標(biāo)系上,用線(xiàn)性曲線(xiàn)表示。不宜把某一噴嘴的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)用于其他類(lèi)似尺寸的噴嘴上,除非已經(jīng)證實(shí)流量特性、流量計(jì)表面粗糙度和喉部直徑均相同。如果噴嘴使用時(shí)的空氣密度不同于測(cè)量系統(tǒng)校準(zhǔn)時(shí)的值,則根據(jù)校準(zhǔn)圖或計(jì)算公式確定的空氣流量應(yīng)乘以8.2.4.2所述的修正系數(shù)。b)未校準(zhǔn)噴嘴裝置——如果不知道噴嘴的流量特性,或者需使用噴嘴的測(cè)量系統(tǒng)不符合圖2、圖3或圖4所推薦的方法時(shí),應(yīng)對(duì)該測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行校準(zhǔn)。如果噴嘴是按ASME長(zhǎng)徑噴嘴或直徑噴嘴的要求制作,并安裝在與圖2、圖3或圖4所示之一相同的流量測(cè)量系統(tǒng)中,則作為另外一種校準(zhǔn)空氣流量的替代方法,可以用通用流量公式計(jì)算空氣流量。采用通用流量公式所得的計(jì)算結(jié)果其精確度約在±2%以?xún)?nèi)。8.2.3通用流量公式噴嘴流量計(jì)的通用流量公式是把幾種基本流動(dòng)原理諸如能量守恒、理想氣體關(guān)系、流動(dòng)連續(xù)性等綜合成為一個(gè)描述理想氣體在噴嘴內(nèi)流動(dòng)的基本公式。但為了考慮氣體的許多實(shí)際特性,諸如可壓縮性、黏性等,該基本公式一般包含有各種不同的系數(shù),以考慮實(shí)際氣體與理想氣體的差別。由于這些修正系數(shù)對(duì)基本方程有著不同程度的影響,使用者應(yīng)首先考慮所要求的計(jì)算精確度、計(jì)算的重復(fù)性和計(jì)算機(jī)的可用性,然后再確定哪些系數(shù)應(yīng)納入流量計(jì)算中。a)流量mm的計(jì)算公式見(jiàn)公式(10)?!?10)式中:b)流出系數(shù)C按式(11)計(jì)算。公式(10)在所有情況下均需考慮流出系數(shù),否則會(huì)對(duì)測(cè)1%~4%的計(jì)算誤差。在其他場(chǎng)合流量噴嘴的誤差可高達(dá)8%。確定流出系數(shù)最好先按附錄B的規(guī)定校準(zhǔn)噴嘴,然后用校準(zhǔn)規(guī)程中測(cè)得的實(shí)際質(zhì)量流量除以由公式(10)在C等于1時(shí)計(jì)算的理論質(zhì)量流量求得。如果所用噴嘴是按照ASME長(zhǎng)徑噴嘴或直徑噴嘴的規(guī)格制作而成(見(jiàn)附錄A),則作為另一種實(shí)際校準(zhǔn)噴嘴的替代方法,可使用下列一種流出系數(shù)公式進(jìn)行C=0.19436+[0.152884×(InNR)]-[0.097785×(InNR)2]+[2.093×1c)膨脹系數(shù)Y的計(jì)算按公式(14)進(jìn)行??蓧嚎s流體通過(guò)流量噴嘴時(shí)密度發(fā)生變化,密度變化的影響可用膨范圍內(nèi),忽略膨脹系數(shù)可能產(chǎn)生大于1%的計(jì)算誤差,如果所用噴嘴裝置如圖2所示,則D(在但是,如果空氣是由管路輸入到噴嘴的系統(tǒng)中(如圖4),則該系數(shù)應(yīng)由使用者進(jìn)行評(píng)定,以確A——系數(shù),取2.2644×10?5(鋁)或1.1182×10??(鋼);B——系數(shù),取9.720×10??(鋁)或5.2585×10??(鋼);T.——試驗(yàn)狀況下的流量計(jì)溫度,單位為攝氏度(℃);TcR——基準(zhǔn)狀況下的流量計(jì)溫度,單位為攝氏度(℃)。如果噴嘴使用時(shí)的溫度不同于校準(zhǔn)或測(cè)量喉部直徑時(shí)的溫度,則溫差會(huì)造成噴嘴喉部面積發(fā)生改變。對(duì)鋁質(zhì)噴嘴,當(dāng)與基準(zhǔn)溫度每相差22℃時(shí),由于面積改變而產(chǎn)生的誤差約為0.1%,而對(duì)鋼質(zhì)噴嘴則更小。因此對(duì)于在正常室溫下典型柴油機(jī)的空氣流量測(cè)量,這一系數(shù)可以忽略不計(jì)。f)壓縮系數(shù)Z:用于推導(dǎo)通用流量公式的基本公式之一是理想氣體定律。所有實(shí)際氣體與理想氣體關(guān)系的偏差量稱(chēng)為壓縮系數(shù)或Z。在正常室溫和壓力下,壓縮系數(shù)約為0.9997或?qū)α髁坑?jì)算約有0.03%的修正量。在正常狀況下,該系數(shù)可忽略不計(jì)。如溫度或壓力達(dá)到極限時(shí),則有關(guān)該系數(shù)的影響應(yīng)查閱流體計(jì)量手冊(cè)。記錄流量噴嘴在使用工況下的周?chē)h(huán)境狀況,需記錄的讀數(shù)如下。a)大氣壓力B:該壓力應(yīng)在噴嘴同一位置處測(cè)取。b)空氣流量計(jì)壓力(噴嘴上游)p?:該壓力在噴嘴上游一個(gè)管徑(D)處測(cè)取。如采用如圖2所示c)空氣流量計(jì)溫度T?或T?:記錄噴嘴下游5~6倍管徑處的空氣溫度。如需在上游位置,則應(yīng)位于噴嘴上游至少200倍溫度探頭直徑處。溫度測(cè)量探頭不應(yīng)干擾噴嘴周?chē)牧骶€(xiàn)。d)空氣流量計(jì)壓差△p:記錄噴嘴前后的壓降。e)濕度參數(shù):記錄流過(guò)噴嘴的空氣干球、濕球或露點(diǎn)溫度。如果無(wú)法得到這些參數(shù),則在計(jì)算中可假設(shè)水蒸氣壓力(pv)為2kPa,這相當(dāng)于在29℃時(shí),相對(duì)濕度為50%。8.2.4.2計(jì)算——已校準(zhǔn)噴嘴裝置對(duì)于已校準(zhǔn)的噴嘴裝置,由校準(zhǔn)曲線(xiàn)或計(jì)算公式確定的空氣流量應(yīng)按下列修正系數(shù)K進(jìn)行修正,對(duì)于質(zhì)量單位流量見(jiàn)公式(17),對(duì)于體積單位流量見(jiàn)公式(18)。K:=(pmo/Pcal)1/2 (17)K:=(pcal/pmo)1/2 (18)式中:Pmo——試驗(yàn)條件下實(shí)測(cè)濕空氣密度;Pcal——噴嘴(或壓差傳感器)校準(zhǔn)處的空氣密度。用這些修正系數(shù)修正實(shí)測(cè)空氣流量值適用于下列情況:a)壓差傳感器經(jīng)校準(zhǔn)可計(jì)算出流量;b)經(jīng)校準(zhǔn)可讀出在實(shí)際試驗(yàn)狀況下的壓力單位值。8.2.4.3計(jì)算——未校準(zhǔn)噴嘴裝置對(duì)未校準(zhǔn)噴嘴裝置應(yīng)利用通用流量計(jì)算公式。如噴嘴系按ASME或相當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)制成,可用8.2.3中b)的流出系數(shù)公式。倘若不知道C值,或不知道噴嘴的設(shè)計(jì)出處,則應(yīng)對(duì)流量計(jì)進(jìn)行校準(zhǔn)。亦可假設(shè)C值為0.98,而把所得空氣流量計(jì)算結(jié)果看作是近似值。推薦采用下列計(jì)算程序。a)確定水蒸氣壓力pv。b)確定空氣比熱比(γ=1.40)。c)確定噴嘴上游管徑(D)。如采用圖2所示噴嘴(無(wú)上游管),可假設(shè)管徑至少為(最大)噴嘴喉部直徑的10倍。e)按公式(4)計(jì)算噴嘴上游處的環(huán)境壓力(絕對(duì))。f)計(jì)算實(shí)際氣體流量所需的系數(shù):1)膨脹系數(shù)Y;2)漸近速度系數(shù)E;3)面熱膨脹系數(shù)Fa;4)壓縮系數(shù)Z。g)假設(shè)流出系數(shù)(C)為0.98。用此值代入公式(10),計(jì)算近似空氣質(zhì)量流量值。此處最好根據(jù)經(jīng)驗(yàn)估計(jì)一個(gè)C值進(jìn)行計(jì)算。h)按公式(8)計(jì)算進(jìn)入噴嘴的空氣黏度。i)利用g)項(xiàng)確定的近似空氣質(zhì)量流量按公式(9)計(jì)算雷諾數(shù)(Re)。j)按公式(12)或公式(13)計(jì)算實(shí)際流出系數(shù)C。k)將實(shí)際流出系數(shù)(C)值代入公式(10)計(jì)算實(shí)際空氣質(zhì)量流量。1)可按公式(19)計(jì)算實(shí)際體積流量(m3/s):基本誤差源列于表2。為了估算噴嘴空氣流量計(jì)的測(cè)量誤差,建議用基本系統(tǒng)誤差(各誤差分量在試驗(yàn)中保持不變)的平方和的平方根(RSS)和基本標(biāo)準(zhǔn)偏差(各誤差分量在試驗(yàn)中隨機(jī)變化)的平方和的平方根,按公式(20)相加求得。U=b+2g式中:U——測(cè)量的不確定度;b——基本系統(tǒng)誤差的平方和的平方根;σ——基本標(biāo)準(zhǔn)偏差的平方和的平方根(σ相當(dāng)于試樣隨機(jī)誤差的標(biāo)準(zhǔn)偏差)。有關(guān)不確定度方法的詳細(xì)解釋見(jiàn)JJF1059.1—2012。當(dāng)按照本文件實(shí)施時(shí),其他誤差源可忽略不計(jì)。直接讀出質(zhì)量流量的壓差傳感器的估算誤差包括表2所列的全部誤差,且U=+1.8%~-1.9%讀數(shù)值。用8.2.1中的公式進(jìn)行計(jì)算,可把表2中的第2、3和8項(xiàng)減到最小,從而可以改進(jìn)估算的不確定表2誤差源——噴嘴的空氣流量測(cè)量系統(tǒng)誤差b1校準(zhǔn)(推薦允差)±0.5%讀數(shù)值一2±0.3%讀數(shù)值一表2誤差源——噴嘴的空氣流量測(cè)量(續(xù))系統(tǒng)誤差b3由濕度(20%~90%相對(duì)濕度)引起的密度一±0.5%讀數(shù)值4壓差△p(b=0.5%,2o=0.5%最小讀數(shù)值)±0.25%最小讀數(shù)值±0.25%最小讀數(shù)值5環(huán)境壓力pA(b=0.2kPa,2a=0.2kPa)±0.1%讀數(shù)值±0.1%讀數(shù)值6溫度T(b=1℃,2g=1℃)±0.15%讀數(shù)值7系統(tǒng)泄漏(推薦允差)一81%讀數(shù)值一“用8.2.1中的公式時(shí)可消除此誤差源。8.3層流流量計(jì)8.3.1基本流量計(jì)算公式空氣質(zhì)量流量的關(guān)系式可簡(jiǎn)化為公式(21)。PltesxtP1cal——實(shí)際和校準(zhǔn)下的空氣密度,計(jì)算方法見(jiàn)公式(7);μ1cml、1est——校準(zhǔn)和實(shí)際的空氣黏度,密度可以是濕空氣密度或干空氣密度,但應(yīng)前后一致。8.3.2采用校準(zhǔn)儀表的計(jì)算對(duì)應(yīng)于實(shí)測(cè)壓差△ptes的空氣流量m,可以從校準(zhǔn)曲線(xiàn)(圖11)或校準(zhǔn)曲線(xiàn)擬合公式求得。用公式(22)計(jì)算密度和黏度的修正系數(shù)K。 (22)質(zhì)量流量的計(jì)算見(jiàn)公式(23)。 (23)0.60一0.40一壓差/kPa圖11層流流量計(jì)標(biāo)定圖示例根據(jù)所用壓差傳感器的使用說(shuō)明書(shū)進(jìn)行:a)當(dāng)壓差傳感器數(shù)值為修正的△p時(shí),m值可從相應(yīng)的校準(zhǔn)曲線(xiàn)直接讀出;b)當(dāng)壓差傳感器數(shù)值單位為kg/s時(shí),m值可直接讀出(如果流量計(jì)原來(lái)的校準(zhǔn)值出現(xiàn)漂移,則應(yīng)進(jìn)行修正)?;菊`差源列于表3。為了估算層流空氣流量計(jì)的測(cè)量誤差,建議用基本系統(tǒng)誤差(各誤差分量在試驗(yàn)中保持不變)的平方和的平方根(RSS)和基本標(biāo)準(zhǔn)偏差(各誤差分量在試驗(yàn)中隨機(jī)變化)的平方和的平方根,按公式(20)相加求得。表3誤差源——層流流量計(jì)的流量測(cè)量系統(tǒng)誤差b1±0.5%讀數(shù)值一2由濕度(20%~90%相對(duì)濕度)引起的密度變化一±1%讀數(shù)值3壓差△p(b=±0.5%,2o=±0.5%最小讀數(shù)值)±0.5%最小讀數(shù)值±0.25%最小讀數(shù)值4溫度(b=±1℃,2g=±1℃)±0.3%讀數(shù)值±0.3%讀數(shù)值5壓力p?(b=±0.2kPa,2o=±0.2kPa)±0.2%讀數(shù)值±0.2%讀數(shù)值6系統(tǒng)泄漏(推薦允差)一7±0.5%讀數(shù)值一正濕度和計(jì)算流量,可把誤差源中的第2和7兩項(xiàng)減到最小,從而可以改進(jìn)估算的不確定度,使U=+1.2%~-1.4%讀數(shù)值。Q=K×f…………(24)K——線(xiàn)性系數(shù)。Q=K:+K?×f+K?×f2中保持不變)的平方和的平方根(RSS)和基本標(biāo)準(zhǔn)偏差(各誤差分量在試驗(yàn)中隨機(jī)變化)的平方和的平量測(cè)量的估算誤差包括表4所列的全部誤差,其U=+1.8%~-2.0%讀數(shù)值。如果對(duì)數(shù)據(jù)作濕度修系統(tǒng)誤差b1±0.5%讀數(shù)值一2由濕度(20%~90%相對(duì)濕度)引起的密度變化一±1%讀數(shù)值3壓力pi(b=±0.2kPa,2σ=±0.2kPa)±0.2%最小讀數(shù)值±0.2%最小讀數(shù)值4溫度T?(b=±1℃,2g=±1℃)±0.3%讀數(shù)值±0.3%讀數(shù)值5系統(tǒng)泄漏(推薦允差)一6流量系數(shù)的非線(xiàn)性(20:1范圍)±0.5%讀數(shù)值一8.5時(shí)差法超聲流量計(jì)8.5.1計(jì)算方法時(shí)差法超聲流量計(jì)的計(jì)算方法如下。a)下游換能器到上游換能器聲信號(hào)傳播時(shí)間見(jiàn)公式(26)。式中:tfnuidp——聲信號(hào)從下游換能器到上游換能器的傳播時(shí)間;L—換能器之間的距離;7×——沿聲道線(xiàn)的平均軸向流速;θ——聲信號(hào)相對(duì)于介質(zhì)流的x方向的傾斜角。b)上游換能器到下游換能器聲信號(hào)傳播時(shí)間見(jiàn)公式(27)。式中:tfuidn——聲信號(hào)從上游換能器到下游換能器的傳播時(shí)間。c)聲信號(hào)傳播時(shí)間差異為△t=tnuidap-tnuidn,則沿聲道線(xiàn)的平均軸向流速見(jiàn)公式(28)。式中:△t——傳播時(shí)間差異。d)體積流量見(jiàn)公式(29)。式中:Q——體積流量;S——速度剖面校準(zhǔn)系數(shù);A——測(cè)量截面的平均橫截面積;i——聲波路徑;n———聲波路徑數(shù)(n可以為1,增加n能減少與流型變化相關(guān)的不確定性);w;——每個(gè)聲路的加權(quán)因子;7x;——第i個(gè)聲路的沿聲道線(xiàn)的平均軸向流速。時(shí)差法超聲流量計(jì)檢定項(xiàng)目見(jiàn)表5,按JJG1030—2007進(jìn)行校準(zhǔn)。表5時(shí)差法超聲流量計(jì)檢定項(xiàng)目檢定項(xiàng)目首次檢定隨機(jī)文件及外觀十十十十+十一一十十+一十十一十十一注:“+”表示需檢項(xiàng)目,“一”表示不需檢項(xiàng)目。8.5.3準(zhǔn)確度等級(jí)時(shí)差法超聲流量計(jì)的準(zhǔn)確度等級(jí)見(jiàn)表6。表6時(shí)差法超聲流量計(jì)準(zhǔn)確度等級(jí)流量計(jì)的重復(fù)性不應(yīng)超過(guò)相應(yīng)準(zhǔn)確度等級(jí)規(guī)定的最大允許誤差絕對(duì)值的1/5。8.6插入式熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)8.6.1質(zhì)量流量計(jì)算方法恒溫差法插入式熱式氣體質(zhì)量流量計(jì),加熱功率變化時(shí),通過(guò)橋路保持加熱的溫

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