03计量器具的原理及故障诊断探究.ppt

计量器具原理及故障诊断;目 录;1、计量概述;1.1 误差的基本概念 1）绝对误差：测量误差指测量结果与被测量的真值之差。表示为：△X= X - X0 2）相对百分误差（准确度）：测量结果的绝对误差△X 与真值 Xo之比，即：δX =（△X÷X0） ×100% 3）引用误差：指计量器具的示值的绝对误差与器具计量上限值（量程）之比，即：XQ =（△X÷X lim ） ×100% 4）重复性：在相同测量条件下，同一被测量进行连续多次测量所得结果之间的一致性。 注：不同类型的流量计，其重复性计算公式略有不同。 5）复现性：改变了的测量条件下，同一被测量测量结果之间的一致性。;1.2 量值传递与溯源 ;1.3 校准与检定 计量检定是指计量器具的检定，是查明确认计量器具是否符合法定要求的程序，它包括检查、加标记和（或）出具检定证书。检定是进行量值传递源以及保证量值准确可靠的重要措施，因此，检定在计量工作中具有重要地位。 计量校准是指在规定的条件下，为确定计量仪器或计量装置所指示的量值，或实物量具（包括标准物质）所代表的量值，与相对应的由计量标准所复现的量值之间关系的一组操作。校准结果既可给出被测量的示值，又可确定示值的修正值。;1.4 计量管理 ISO9000正在成为国际上广泛认可的一种模型，越来越多公司和工厂将他们的采购限定于通过ISO9000 认证的那些供货商。为了与国际接轨，我国也积极推行 ISO9000，企业的计量管理也要求满足质量管理和ISO9000要求。归纳起来ISO9001 GB/T19001 标准主要对人员、环境设施、测量设备、校准和溯源、记录档案等五方面提出要求。;2、天然气计量;2.1 天然气计量的特点 （1）由于天然气属于易燃、易爆气体，所以保证天然气流量计量和分析测试全过程的安全性是天然气计量的首要约束条件； （2）由于天然气属于动态可压缩气体，且受到储存和运输条件的制约，天然气的计量量值不易于复现； （3）由于天然气属于多组分混合气体，组分的变化会引起相对密度、发热量、压缩因子、等熵指数、临界流函数等物性参数的变化，而这些参数直接参与天然气流量计算，对计量结果有直接影响； （4）由于天然气的气体流态特征，流量计的上游管件和阻力件形式、前后直管段和整流器形式等安装条件和温度、压力、震动、脉动、电磁干扰等操作条件和环境条件均会对计量结果产生直接影响； （5）天然气计量包括“质”和“量”两个方面，且两者相互关联。要保证天然气计量最终结果的准确可靠，必须保证天然气流量计量和分析测试两个方面均具有良好的溯源性。 ;2.2 流体的一些基本方程-1 连续性方程： 连续性方程是质量守恒定律应用于运动流体的数学表达式。对于可压缩流体非定常流动，认为流体是由无数流体微团连续分布而组成的连续介质，也就是认为表征流体属性的密度、速度、压力的流体物理量也是连续分布的。 对于定常流，根据质量守恒关系，在同一管道内，截面1的质量流量qm1和截面2的质量流量qm2应有如下关系： qm1=qm2 ;2.2 流体的一些基本方程-2 伯努利方程： 伯努利方程是能量守恒定律应用于流体力学的一种数学表达式，在工程流体力学基本理论中占有重要位置，它形式简单、意义明确。在流体运动时，不同性质的机械能可以相互转换，且总的机械能守恒。因此流管中两截面间有如下关系成立： 连续性方程和伯努利方程是解决流体流动问题的基础。;2.2 流体的一些基本方程-3 克拉伯龙方程：;2.3 天然气的计量方式 （1）体积计量：标准参比条件下的体积。主要是前苏联、东欧的一些国家及中国采用。 （2）质量计量：常用于CNG、LNG的计量。 （3）能量计量---GB/T 22723-2008《天然气能量的测定》 ： 天然气的能量计量是流量计量，发热量计量和组成分析三部分的组合。 能量计量是通过两个不相关的测量来完成的，即体积或质量流量的测量和体积或质量发热量的测量，将这两种测量合成，计算出燃气的能量，其计算式如下：E=H×Q 式中： E——燃气的能量，MJ； Q——燃气体积或质量，m3或kg； H——燃气的体积或质量的发热量，MJ/m3或MJ/kg 北美、南美、西欧、中东和亚洲的大多数国家，虽在计量单位上有所差异，但均采用能量计量。;2.4 天然气计量要求-1 GB/T 17167-2006 《用能单位能源计量器具配备和管理通则》：;2.4 天然气计量要求-2 GB/T 18603-2001 《天然气计量系统技术要求》：;2.5 天然气的计量仪表-1 容积式流量计: