热式气体质量流量计检定规程常见问题及解决方案

针对热式气体质量流量计在检定和使用中常见的几类问题及其解决方案，这里为您整理了一份详细的指南。

热式气体质量流量计的检定，主要依据的是 JJG 1132-2017《热式气体质量流量计》 国家计量检定规程。常见问题也大多围绕该规程的要求和实际操作展开。

一、 检定前的准备与设置问题

这类问题是导致检定失败或结果不可靠的最常见原因。

问题1：标准装置选择不当

• 现象：检定结果重复性差、与标准器示值偏差巨大。

• 原因：

  • 标准器的准确度等级低于被检流量计（规程要求标准装置扩展不确定度应不大于被检流量计最大允许误差绝对值的1/3）。

  • 标准器与被检流量计的量程不匹配，例如用大流量的钟罩检定小流量的流量计。

  • 标准器的介质与实际使用介质差异巨大（如用空气检定专用于氩气的流量计），且未进行充分论证。

• 解决方案：

  • 根据被检流量计的准确度等级和流量范围，选择合适的高位标准装置，如音速喷嘴、钟罩、皂膜流量计等。

  • 确保标准装置的有效范围覆盖被检流量计的流量范围，检定点应分布均匀，包括上限、常用点和下限。

  • 若介质不同，应评估气体物性（如比热容Cp）差异的影响，必要时需由厂家提供介质转换系数或进行修正。

问题2：安装条件不符合要求

• 现象：流量测量值不稳定、漂移，小流量点尤其不准。

• 原因：

  • 直管段不足：规程要求流量计上下游有足够长的直管段（通常前10D后5D，D为管径），以消除涡流和流速分布畸变。

  • 密封泄漏：检定管路存在泄漏，导致标准器和被检表示值不一致。

  • 振动与干扰：强烈的机械振动或电磁干扰影响传感器工作。

  • 安装方向错误：某些流量计对安装方向（水平、垂直）有要求，装错会影响散热模式。

• 解决方案：

  • 严格按照流量计说明书和检定规程的要求安装，确保足够的上下游直管段，必要时使用流量整流器。

  • 在检定前，对整个管路系统进行严格的密封性检查。

  • 将流量计安装在稳固、无强烈振动和环境干扰小的位置。

  • 确认并遵守流量计标识的安装方向。

问题3：气体条件不满足

• 现象：检定数据与厂家参数或以往数据对不上。

• 原因：

  • 气体不洁净：含有油污、水分、粉尘，污染传感器，改变其热特性。

  • 气体温度、压力波动大：检定过程中气体温度和压力不稳定，影响气体密度和热传导性质。

  • 气体种类与设定不符：流量计内部设定的气体组分与实际通入的检定气体不一致。

• 解决方案：

  • 在气源出口加装过滤器、干燥器等净化装置，确保检定气体的洁净和干燥。

  • 在标准器和被检表处安装温度、压力传感器进行实时监测和补偿，确保检定过程中工况稳定。

  • 检定前，核对并正确设置流量计内部的气体组分参数。

二、 检定过程中的操作与性能问题

问题4：零点漂移超差

• 现象：在无流动状态下，流量计示值不为零，且漂移量超过规程允许范围。

• 原因：

  • 传感器被污染。

  • 电路温度补偿性能不佳或损坏。

  • 外界环境温度剧烈变化。

• 解决方案：

  • 执行“零点校准”功能。如果校准后仍超差，需对传感器进行清洗或维护。

  • 在温度稳定的环境中进行检定和零点校准。

  • 如果无法修复，则判定为不合格。

问题5：仪表系数/修正因子非线性或超差

• 现象：在不同流量点，仪表系数K（=标准值/显示值）不一致，或某些点的误差超过最大允许误差。

• 原因：

  • 传感器特性非线性。

  • 量程上限和下限的灵敏度不一致。

  • 安装条件或气体状态在高低流量下对测量的影响不同。

• 解决方案：

  • 进行多点检定，至少包括qmin, qt (过渡流量)， 0.4qmax, qmax等关键点。

  • 如果仪表系数在整个范围内呈有规律的非线性，现代流量计通常支持分段修正，即在不同流量段设置不同的K值。

  • 如果仅个别点超差，可重点检查该流量点附近的安装条件和流态。

问题6：重复性超差

• 现象：在同一流量点多次测量，结果分散，重复性计算值超差。

• 原因：

  • 检定系统本身不稳定（如压力、流量波动）。

  • 流量计内部接触不良或电源不稳。

  • 气体中存在脉动或间歇性气泡（对于湿式标准器）。

• 解决方案：

  • 确保标准装置的流量稳定可控。

  • 检查流量计的供电和接线。

  • 排查并消除气路中的脉动源，如空压机的周期性启停。

三、 流量计自身与数据处理问题

问题7：输出信号不一致

• 现象：流量计显示屏示值与模拟输出（4-20mA）或脉冲输出值不一致。

• 原因：

  • 输出量程设置错误。

  • 输出电路存在故障或误差。

• 解决方案：

  • 检定过程中，应同时对显示值和输出信号进行验证。

  • 检查并重新设置输出信号对应的流量量程，确保与检定流量点匹配。

  • 使用高精度万用表校准模拟输出。

问题8：数据处理和判断错误

• 现象：检定结论误判。

• 原因：

  • 忽略了温度、压力的补偿计算，直接使用显示值。

  • 最大允许误差（MPE）应用错误，例如将相对误差与引用误差混淆。

  • 对qt（过渡流量）的理解和应用错误。在qt以下，允许误差是qt以上的两倍。

• 解决方案：

  • 严格按照规程的公式进行计算，将所有数据转换到同一工况下（通常是标准状态）。

  • 清晰理解被检流量计的准确度等级标识（如±1.5% FS， ±1.5% RD等），并正确应用MPE。

  • 明确计算出被检流量计的qt值，并以此为依据判断不同流量区间的误差是否合格。

总结：检定流程优化与解决方案一览表

最佳实践建议：

1. 详读文档：在检定任何一台流量计前，务必仔细阅读其使用说明书和 JJG 1132-2017检定规程。

2. 记录信息：完整记录检定时的环境条件、气体介质、仪表设置等所有相关信息，便于追溯和复现。

3. 定期维护：流量计应定期进行检定/校准，同时在使用过程中保持其传感器的清洁。

4. 寻求支持：当遇到无法解决的疑难问题时，及时联系流量计生产厂家的技术支持。

通过系统性地排查以上问题，可以极大地提高热式气体质量流量计检定的成功率和可靠性，确保其量值的准确传递。如想了解更多流量计相关信息或者流量计选型，可咨询艾丝特流量计厂家技术客服：180 1926 2426（微信同号）获取帮助。