氣體流量現(xiàn)場(chǎng)校準(zhǔn)過(guò)程中常見(jiàn)問(wèn)題探討
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在很多校準(zhǔn)場(chǎng)合由于采用的是未經(jīng)除濕的氣體，為了提高校準(zhǔn)效率，通常會(huì)采用兩種做法：①不考慮濕度影響，不進(jìn)行濕度測(cè)量及修正；②不進(jìn)行氣體濕度的測(cè)量，憑經(jīng)驗(yàn)估計(jì)一個(gè)濕度值代入公式計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)流量。為了驗(yàn)證兩種做法的可行性，我們分別對(duì)氣體濕度對(duì)流量測(cè)量結(jié)果的影響量以及氣體濕度變化量對(duì)流量測(cè)量結(jié)果的影響量進(jìn)行分析。
3.2.1 氣體濕度對(duì)流量測(cè)量結(jié)果的影響
氣體流量濕度修正系數(shù)kφ計(jì)算公式為
式中：p為音速?lài)娮烨皽菇^對(duì)壓力，kPa；pH為音速?lài)娮烊肟谇皻怏w飽和水蒸汽壓力，數(shù)據(jù)見(jiàn)表1，kPa；φ為音速?lài)娮烊肟谇跋鄬?duì)濕度。
以氣體濕度60%，p為200kPa為例，分別計(jì)算0，20，40，60℃時(shí)的修正系數(shù)kφ，結(jié)果如表1所示。
表1 不同溫度時(shí)的飽和水蒸氣壓和溫度修正系數(shù) 
由表1可以看出，當(dāng)溫度超過(guò)20℃時(shí)濕度對(duì)流量測(cè)量結(jié)果的影響量超過(guò)了0.1%，對(duì)測(cè)量結(jié)果不確定度的貢獻(xiàn)量較大，并且可以看出隨著溫度的增加影響量顯著上升。因此，可以認(rèn)為第一種方法即使是在常溫下使用也是非常不準(zhǔn)確的，嚴(yán)重影響流量校準(zhǔn)的準(zhǔn)確性。
3.2.2 氣體濕度變化量對(duì)流量測(cè)量結(jié)果的影響
對(duì)公式（2）求導(dǎo)，得濕度修正系數(shù)隨濕度的變化情況為
假設(shè)p為200kPa，經(jīng)驗(yàn)估計(jì)氣體濕度為60%，代入公式，得出在不同溫度下的dkφ/dφ值如表3。
表2 不同溫度時(shí)的濕度修正系數(shù)隨濕度的變化量 
通過(guò)表3可以估算出：濕度每變化10%，修正系數(shù)變化0.011%，0.044%，0.14%，…。因此，在溫度超過(guò)60℃時(shí)，若濕度估計(jì)誤差超過(guò)10%（濕度估計(jì)誤差大于10%是很正常的），估計(jì)誤差給流量測(cè)量結(jié)果造成的影響量超過(guò)0.24%，對(duì)測(cè)量結(jié)果不確定度的貢獻(xiàn)量較大，不能忽略。因此，我們認(rèn)為僅當(dāng)氣體濕度相對(duì)干燥，溫度為常溫或低溫情況下，第二種做法才有可能對(duì)流量校準(zhǔn)結(jié)果不造成較大影響。綜上所述，在氣體流量現(xiàn)場(chǎng)校準(zhǔn)中，應(yīng)盡可能避免上述兩種做法，濕度的測(cè)量和修正一般不可省略。
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評(píng)論