蒸汽流量標準裝置及其研究意義

標準裝置是開展計量的基礎，是儀表量值溯源的手段。蒸汽流量計量量值的溯源一直是阻礙蒸汽流量計量儀表發展的一個關鍵因素，是制約蒸汽計量工作的一個重要環節。國內以蒸汽為工作介質的蒸汽流量計量檢定裝置在煙臺、廣州、天津等地都出現過。由于這些裝置能源浪費大、操作復雜、精度低、檢定過程危險等原因而停用。因此蒸汽流量計無處檢定，量值無法溯源，計量的準確性   無從談起。近幾年來，為了解決蒸汽流量量值溯源的問題，用壓縮空氣、水代替蒸汽進行蒸汽流量計的檢定，費用低，檢定效率高。采用該檢定方法雖然有   的科學道理，但會帶來偏差。這需要開展相應的以蒸汽為介質的比對實驗以及深入的理論，為計量誤差的量化提供理論依據。
　　一、蒸汽流量計量標準裝置
　　蒸汽流量計的檢定方法有直接測量法和間接測量法兩種方式，直接測量法又稱為實流標定法，借助流量計量標準裝置實現對儀表的檢定與校準，具體過程是用計量標準裝置測出被檢流量計的流量，然后用標準流量與被檢流量計示值進行比較，通過對比計算被檢流量計的計量精度。間接測量方法是指通過測量與被檢流量計流量相關的物理參數，獲得相應流量準確度的一種測量方法。目前采用間接測量方法的只有標準差壓式流量計，保證其相關的尺寸、粗糙度、形位公差等相關的物理量符合ISO5167或GB/T2624的加工精度要求，便可保證其流量計量的精度。目前，對于蒸汽流量儀表的檢定則主要采用直接測量法即實流標定法。
　　實流標定法蒸汽流量計量標準裝置可分為標準表法和冷凝稱重法，標準表法中的標準表主要選用差壓式流量計或渦街流量計，讓蒸汽介質通過標準表和被檢表，讀取標準表和被檢表的流量進行比對，計算被檢表的計量偏差。這種方式結構簡單、設備精度低、投資成本小。但這種標準裝置由于需要蒸汽汽源運行成本比較高，其標準表無法溯源。因此相對于冷凝稱重法裝置使用   少。
　　冷凝稱重法蒸汽流量計量標準裝置以高溫、高壓的蒸汽為檢測介質，以電子秤為主標準器，計量精度比較高，溯源方式也比較的直接。蒸汽流過被檢流量計時進行溫度和壓力的采集，然后通過流量調節閥，進入換熱器將蒸汽冷凝成水，   后冷凝水從換向器的出口流出，進入稱重衡器進行稱量。電子秤稱量的冷凝水的質量可認為是流過被檢流量計蒸汽的質量。
　　蒸汽實流標準裝置相對于其它標準裝置具有以下特點：
　　(1)蒸汽介質的高溫、高壓。裝置中壓力傳感器、閥門、管道、夾表器等設施要具備、耐高壓的特點。
　　(2)蒸汽氣源不穩定性。蒸汽氣源來自電廠管網，受管網負荷的影響蒸汽總管壓力會波動，蒸汽標準裝置須克服擾動，確保檢定過程中壓力和溫度的穩定。
　　(3)蒸汽介質狀態多樣性。蒸汽在檢測過程中由于熱交換的存在，可能會發生相變，會直接影響到檢測過程的精度，裝置   具備良好的保溫效果，保證檢測過程中蒸汽的過熱度。
　　(4)蒸汽密度的動態檢測。密度是蒸汽流量計算中關鍵的參數，密度受壓力溫度和蒸汽狀態的影響，實時性要求高，要求裝置能夠迅速準確的測量出蒸汽的密度，參與到流量的計算中。
　　二、蒸汽流量計量的意義
　　計量是科學技術的基礎，是評價科技發展水平的重要指標。流量計量是科學計量的一個重要組成部分，它在貿易結算、能源計量、過程控制、環境保護等諸多領域都起到了舉足輕重的作用，因而己經成為推動經濟發展的有力杠桿。特別是近年來，隨著能源的全球性醫乏，能源價格的走高，全球對流量計量的要求越來越高。因此，探索和滿足各種使用條件的流量計，并提高其測量準確度就成為了流量計量工作者不懈的追求目標。
　　水蒸汽是煤、   氣、石油、核能轉化能量的一種媒介，是一種重要的二次清潔能源，主要是利用其所載之熱能或其做功能力產生能量。由于其清潔環保、能效高等特點，被廣泛應用于電廠、石油化工、食品、機械加工等工業生產和人民的日常生活中。它的準確計量對于   節能降耗、提高產品質量、提高企業能源管理水平起著關鍵的作用。據統計，在   45%燃料用于制造業中加熱產生蒸汽，用于生產。在歐洲和亞洲大陸，大部分采用蒸汽供暖，在生產、生活能源中占較大的比例。我國每年產蒸汽20億噸(不含電廠發電用汽)，產值4000多億元。合理利用并降低蒸汽損耗是提高蒸汽效益，降低生產成本的需要，對降低我國企業生產的GDP能耗起著關鍵的作用。
　　我國是一個能耗大國，能源的短缺成為制約經濟發展的主要因素。我國的能源利用率僅為33%，與歐美發達   相比低10個百分點。近幾年來我國也采取加強能源管理、配備能源計量器具、提高計量器具精度等級等方式提   源的利用率，尤其是在水、油、   氣等其它能源介質的計量上取得了不錯的成效。但在蒸汽流量的計量上受限于蒸汽計量的復雜性，還存在很多蒸汽計量糾紛、蒸汽能源浪費的問題。因此，提高蒸汽流量計量的技術水平是目前急需解決的技術難題。