膜式燃氣表溫度適應性試驗范文

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《輕工標準與質量雜志》2015年第一期

1膜式燃氣表的行業發展情況

我國的膜式燃氣表生產企業主要分布在遼寧、浙江、重慶、江蘇、四川、安徽等地區。膜式燃氣表專業化協作生產、產業區域集中是行業一大特色。高附加值的IC卡預付費燃氣表在浙江省產業優勢明顯。膜式燃氣表企業多以價格取勝，綜合實力強、附加值高、有自主知識產權的技術少，其中基表的市場份額被國內幾家大型膜式燃氣表企業占據絕大部分，多數規模較小的膜式燃氣表生產企業采用選購基表加配附加裝置以提高附加值的方式生產膜式燃氣表，還有一些生產企業把目光轉向超聲波燃氣表、溫度補償燃氣表等新興產品的研發，但是由于基礎比較薄弱，缺乏系統研究而難于突破。近年來，隨著膜式燃氣表受溫度影響的實驗研究的逐步深入，越來越多的生產廠家把目光轉向了溫度補償燃氣表的研發上。溫度補償燃氣表主要分為機械式溫度補償燃氣表和電子式溫度補償燃氣表。由于隨著溫度變化膜式燃氣表的零部件變化有不確定性，而電子式補償表在基表基礎上增加的溫度補償裝置也無法對基表部分的變化進行確切的修正，所以，目前國內該類產品質量還不夠成熟，還需要更加充分的實驗研究和理論支撐，還有較長的一段路要走。

2以鐘罩為標準器的膜式燃氣表溫度適應性試驗裝置

以鐘罩式氣體流量標準裝置作為標準器的裝置和以膜式燃氣表或腰輪流量計作為標準表的裝置相比有諸多優點。首先，采用正壓方式使得膜式燃氣表的檢測與燃氣表的實際使用情況相近。如果選擇負壓標準表法，檢測與應用狀態不一致，在由于低溫而產生高濕度的情況下，可能會對膜式燃氣表的計量特性產生影響；其次，流量范圍與燃氣表作為標準表的裝置相比更寬且較適合多種規格類型的燃氣表檢測；另外，0.2級的鐘罩式氣體流量裝置已經應用非常廣泛，其作為標準器引入的不確定度也是幾種可選擇的標準器中最小的。以鐘罩為標準器的膜式燃氣表溫度適應性試驗裝置的主要組成部分有：氣源、干燥箱、鐘罩式氣體流量標準裝置（一般選用0.2級）、高低溫試驗箱（溫度范圍為-10~40℃）、換熱管路、溫度傳感器、壓力傳感器、流量調節閥等。如圖1所示。按照JJF1354—2012的要求，qmax≤16m3/h(G16)的燃氣表應在工作溫度范圍進行溫度適應性試驗。該實驗裝置以200L鐘罩為標準器，氣體先經過冷凝干燥處理由鐘罩排出，經過換熱器后進入高低溫箱中的燃氣表。通過結構的合理設計滿足了膜式燃氣表型式評價大綱規范中關于溫度、濕度、溫度變化（-10~40℃）等重要參數的要求。

3溫度適應性試驗研究

選用有代表性的3臺性能穩定的規格為G2.5、準確度等級為1.5級的膜式燃氣表進行試驗，分別在高溫（40℃）、常溫（20℃）和低溫（-10℃）下，在流量為qmax、0.7qmax和0.2qmax下反復試驗，為了減小因膜式燃氣表重復性帶來的影響，每個流量點各測6次，以示值誤差平均值作為試驗結果，數據如表1所示。4小結以鐘罩為標準器的膜式燃氣表溫度適應性試驗裝置在使用時應注意以下事項：（1）當高低溫箱中的溫度達到設定值后應循環一段時間，并監測燃氣表的表前溫度值，待表前溫度值達到設定值之后再反復測量幾次，使高低溫箱內的管路達到平衡狀態方可開始檢測；（2）由于水氣在低溫-10℃下易結冰，所以應盡量減少氣體中的水氣。先將干燥箱預熱30min以上，可以有效減少結冰現象；（3）裝置的夾表方式以螺紋連接取代氣動夾表為宜，氣動夾表容易因高壓氣體中夾雜的水氣在長時間低溫狀態下結冰而造成夾表器松動，且這種漏氣往往不易察覺；（4）低溫時的高低溫濕熱試驗箱噪聲較大、溫升也很大，在控制環境溫度方面需要配備相應的空調系統，同時采取將鐘罩與高低溫箱隔離的方式能減小高低溫箱外壁溫升對鐘罩內氣體溫度的影響。

在進行溫度壓力修正的基礎上，示值誤差呈現出隨著溫度升高誤差偏正、溫度降低誤差偏負的現象。不同廠家的產品有不同的變化趨勢，這個偏差不遵循氣體狀態方程。分析其原因是膜式燃氣表的皮膜、橡膠件、塑料件等零部件對環境溫度變化比較敏感。JJF1354—2012中溫度適應性試驗的允許誤差為初始允許誤差的2倍也與此試驗結論相吻合。隨著城市燃氣量使用的加大，將溫度影響列入燃氣計量的考慮因素是公平貿易的必然趨勢。研發準確可靠的溫度補償燃氣表將有廣闊的市場前景。

作者：李濤陸科單位：遼寧省計量科學研究院