临界流文丘里喷嘴法气体流量标准装置期间核查方法研究

王雪丽; 赵作广; 徐焰栋; 徐昭

doi:10.12338/j.issn.2096-9015.2022.0062

临界流文丘里喷嘴法气体流量标准装置期间核查方法研究

doi: 10.12338/j.issn.2096-9015.2022.0062

江苏省质量技术监督气体流量计量检测中心，镇江 212132

详细信息

作者简介:
王雪丽（1989-），江苏省质量技术监督气体流量计量检测中心工程师，研究方向：力学计量、质量管理等，邮箱：wxl_hnu@163.com

计量
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出版历程
- 收稿日期: 2022-04-01
- 录用日期: 2022-04-18
- 网络出版日期: 2023-02-09

Research on Intermediate Check Method for Gas Flow Standard Devices Using Critical Flow Venturi Nozzles

Calibration and Testing Center For Gas Flowmeter of the Quality and Technology Supervision Bureau of Jiangsu, Zhenjiang 212132, China

摘要

摘要: 期间核查是实验室量值溯源计划体系的重要部分。常用的临界流文丘里喷嘴法气体流量标准装置的期间核查方法是E_n值判定法，但该方法对核查标准的长期稳定性依赖性很大，容易产生误判。设计了一种装置内喷嘴（组）比对核查与实验室内多套装置比对核查相结合的方法，并以一套临界流文丘里喷嘴法气体流量标准装置为例，进行了核查方法设计和试验数据分析。该方法不但能对装置中各主要计量器具进行全面核查，还能随时对实验室内多套同类装置进行核查，减少核查标准由于安装以及使用环境变化造成的测量偏差，使得临界流文丘里喷嘴法气体流量标准装置的期间核查工作更加便捷、可靠。
- 临界流文丘里喷嘴法 /
- 气体流量标准装置 /
- 期间核查 /
- 核查标准 /
- 质量监控
Abstract: Intermediate check plays a critical role in the value traceability system of a measuring laboratory. The Judgement Method of E_n value is a common method used for intermediate checks of gas flow standard devices. However, this method heavily relies on the long-term stability of the check standard, which can lead to erroneous judgments. To address this issue, we designed a new method that combines two comparative tests. The first test compares the critical flow venturi nozzles within the device, and the second test compares several devices within the laboratory based on the same measurement principle. This article provides a description of the procedures involved in the intermediate check method, and we analyze the test data using an example. Our method can fully monitor the reliability of the device's main standards, as well as check the reliability of several intralaboratory devices at any time. Furthermore, our approach reduces the measurement error caused by changes in installation and operating environments. In summary, this intermediate check method is more convenient and efficient, making the verification process for critical flow venturi nozzles in gas flow standard devices more reliable.
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- gas flow standard device /
- intermediate check /
- check standard /
- quality monitoring

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图 1 临界流文丘里喷嘴法气体流量标准装置原理图

Figure 1. Schematic diagram of critical flow venturi nozzle gas flow standard device

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表 1 装置具体信息

Table 1. Information of the gas flow standard devices

名称	测量范围	U_rel（k=2）	喷嘴数量
装置1	1～20000 m³/h DN 50～600 mm	0.30%	29
装置2	0.2～5000 m³/h DN 15～200 mm	0.30%	18
装置3	0.25～1600 m³/h DN 15～150 mm	0.27%	14

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表 2 装置1临界流文丘里喷嘴配置情况

Table 2. The configuration of critical flow venturi nozzles in device 1

喷嘴编号	名义流量(m³/h)	喷嘴编号	名义流量(m³/h)
1	1	16	1024
2	2	17	1024
3	4	18	1024
4	8	19	1024
5	16	20	1024
6	32	21	1024
7	64	22	1024
8	128	23	1024
9	256	24	1024
10	512	25	1024
11	1024	26	1024
12	1024	27	1250
13	1024	28	1250
14	1024	29	1250
15	1024	/	/

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表 3 比对流量点及喷嘴组合方式

Table 3. Comparison of flowrate and nozzle combinations

喷嘴（组）	名义流量（m³/h）	喷嘴（组）	名义流量（m³/h）
1~7	127	8	128
1~8	255	9	256
1~9	511	10	512
1~10	1023	11/12/13/14/15/16/17/18/19/20/21/22/23/24/25/26	1024
2-6-7-8-11*	1250	27/28/29	1250
*注：11号喷嘴可以替换为编号为12~26中的任意一只喷嘴。

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表 4 装置1核查数据

Table 4. Intermediate check data of device 1

喷嘴（组）	实际流量（m³/h）	x_i （1/m³）	U_rel,i（k=2）	$\dfrac{ {\left\| { {x_i} - {x_{\text{r} } } } \right\|} }{ { {x_{\text{r} } } } } \times 100{\text{%}}$	喷嘴（组）	实际流量（m³/h）	x_i （1/m³）	U_rel,i（k=2）	$\dfrac{ {\left\| { {x_i} - {x_{\text{r} } } } \right\|} }{ { {x_{\text{r} } } }} \times 100{\text{%}}$
1~7	124.77	5251.457	0.31%	0.024%	/	/	/	/	/
8	125.76	5252.721	0.31%	0.024%	18	1002.21	5260.596	0.31%	0.009%
1~8	250.51	5247.257	0.31%	0.140%	19	1001.30	5262.102	0.31%	0.038%
9	251.94	5254.612	0.31%	0.140%	20	1002.04	5260.299	0.31%	0.003%
1~9	502.18	5248.317	0.31%	0.128%	21	1001.53	5255.863	0.31%	0.081%
10	502.98	5255.056	0.31%	0.128%	22	1000.50	5263.091	0.31%	0.056%
1~10	1002.87	5256.089	0.31%	0.077%	23	1001.59	5260.806	0.31%	0.013%
11	1002.09	5256.403	0.31%	0.071%	24	1001.73	5261.196	0.31%	0.020%
12	1002.83	5259.379	0.31%	0.014%	25	1001.63	5262.244	0.31%	0.040%
13	1000.29	5260.210	0.31%	0.002%	26	1001.94	5263.291	0.31%	0.060%
14	1002.01	5260.483	0.31%	0.007%	27	1215.89	5261.381	0.31%	0.022%
15	1001.40	5260.047	0.31%	0.001%	28	1217.40	5265.718	0.31%	0.061%
16	1001.55	5259.909	0.31%	0.004%	29	1221.07	5264.372	0.31%	0.035%
17	1002.29	5260.037	0.31%	0.002%	2-6-7-8-11	1220.86	5258.580	0.31%	0.075%

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表 5 3套装置的核查数据

Table 5. Intermediate check data of 3 devices

测量设备	${y_i}$（1/m³）	相对扩展不确定度U_rel,i（k=2）	$\dfrac{ { {y_i} - \bar y} }{ {\bar y} } \times 100{\text{%}}$	$\sqrt {\dfrac{2}{3} } {U_{ {\text{rel} },i} }$	核查结论
装置1	5267.713	0.31%	0.12%	0.25%	核查通过
装置2	5265.848	0.31%	0.08%	0.25%	核查通过
装置3	5251.309	0.29%	0.20%	0.24%	核查通过

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