姚珍  黃文虎

　　筆者在計量標準的比對和計量標準的穩定性考核中,發現音速噴嘴式家用煤氣表檢定裝置在檢定時示值誤差變化的主要原因有:電磁切換閥關閉不嚴、密封墊破損漏氣、差壓變送器橡膠管老化漏氣、溫度變送器變差、音速噴嘴有灰塵等。筆者現從原理方面進行分析，并提出處理方法供參考。    

　　一、音速噴嘴式家用煤氣表檢定裝置工作原理

　　當氣體通過臨界流噴嘴喉部最小截面時，在達到臨界壓力比條件下，即(P₁/P)≤0.528(對空氣)，其流速達到最大值(音速)；當小于臨界壓力比時，氣體通過該截面上的流速仍然保持最大值不變(音速)。該檢定裝置就是利用臨界流噴嘴的這一特性，作為氣體計量量值傳遞標準的理論依據。
    
　　式中:P——噴嘴前滯止絕對壓力，kPa；T——噴嘴前滯止絕對溫度，K；P₁——被檢表前或后絕對壓力，kPa；T₁——被檢表前或后絕對溫度，K；C_d——流出系數(制造單位給出)；Φ——與臨界流函數、喉部直徑等有關的系數(由制造單位給出)；P_H——大氣飽和蒸氣壓力，kPa；ψ——大氣濕度；P₀——大氣壓力，kPa。

　　在檢定時選用不同的噴嘴組合，就可以標定不同的流量點。噴嘴的選擇是從計算機界面上，依照檢定規程，按檢定流量點選擇音速噴嘴。然后測量通過臨界流流量計氣體的滯止壓力、滯止溫度并傳輸到計算機，計算出流過燃氣表的實際體積，將流過的氣體實際體積值與燃氣表的示值比較，依據式(1)和式(2)計算出示值誤差。
    
　　式中:Q_vi——被檢定煤氣表的指示流量，m³/h；Q_vs——標準器的體積流量，m³/h。    

　　二、常見故障分析

　　由式(1)和式(2)可知:
　　1.由于電磁切換閥關閉不嚴，導致非檢定流量點上的噴嘴漏氣，從而導致計算機上顯示的流過燃氣表的實際體積值小于檢定時實際流過燃氣表的體積值，也就是說Q_vs不變，Q_vi增大，δ₁增大。

　　2.密封墊破損漏氣、差壓變送器橡膠管老化漏氣，導致一部分氣體未流經被檢表從橡膠管老化部位分流，即相當于Q_vs不變，Q_vi減小，δ₁減小。

　　3.溫度變送器變差，由式(1)可以看出，當T₁(被檢表前或后絕對溫度)增大，其余參數不變時，Q_vs增大，Q_vi不變，δ₁減小。

　　4.受環境影響，導致灰塵進入噴嘴的頸部，使實際流量小于理論流量(理論流量是依據式(1)計算的，由于式中C_d、Φ在標準器一個檢定周期內是不會改變的)。也就是說，實際檢定工作中由于灰塵進入噴嘴的頸部，使實際流經燃氣表的氣體要小于理論氣體值，即Q_vs不變，Q_vi變小，δ₁減小。

　　檢查方法:首先，關閉電源，用手動檢查電磁閥，看其能否正常開、閉。其次，用盲板封死噴嘴容器進氣口，并關閉所有噴嘴，使噴嘴器抽到真空度為(-15～-10)kPa。當測量時間為5min時，其泄漏量不得超過0.05kPa；測量時間為60min時，其泄漏量不得超過0.5kPa。再次,當發現溫度變送器變差時，用毫安表測量溫度變送器輸出電流，其應在(4～20)mA之間變化，輸出電壓應在24V左右，否則應及時送檢。    

　　三、處理方法

　　1.在檢定周期內每年把噴嘴拆卸下來用無水酒精清洗。
　　2.保持檢定室內的環境清潔。
　　3.建議生產廠家在進氣口處加裝一個空氣凈化裝置。
　　4.對裝置應定期比對和期間核查，以便及時發現和處理問題。

　　作者單位【安徽省阜陽市計量所】