鄧千封, 張 亮, 方立德, 王 池,3, 劉 洋

(1. 河北大學(xué) 質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督學(xué)院, 河北 保定 071002; 2. 中國計(jì)量科學(xué)研究院, 北京 100029;3. 鄭州計(jì)量 先進(jìn)技術(shù)研究院, 河南 鄭州 450001;4. 河南省環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 河南 鄭州 450004; 5. 河南省生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)中心, 河南 鄭州 450004)

1 引 言

為了加強(qiáng)大氣污染物治理,減少污染物排放,國家于2018年起正式施行《環(huán)境保護(hù)稅》,企業(yè)應(yīng)按照其污染物排放量進(jìn)行繳稅,大型排污企業(yè)每年需繳納數(shù)百萬元的稅款。固定源大氣污染物排放絕大部分通過煙道排入大氣[1,2],因此煙道大氣污染物排放量的準(zhǔn)確測(cè)量關(guān)系到企業(yè)繳稅的公平性。煙道大氣污染物排放量監(jiān)測(cè)需要測(cè)量煙氣中污染物濃度和煙道流量,濃度測(cè)量?jī)x器可以使用標(biāo)準(zhǔn)氣體進(jìn)行在線校準(zhǔn),校準(zhǔn)后儀器測(cè)量不確定度約為1%～5%。煙道流量測(cè)量由于煙道口徑大、流動(dòng)復(fù)雜、湍流度高等因素,并且缺乏流量溯源體系,測(cè)量不確定度通常為3%～50%,極端情況能夠超過50%[3]。美國環(huán)保局采用的EPA方法1、方法2和我國環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)HJ75-2017中規(guī)定了煙道流量計(jì)的在線比對(duì)方法,由于此方法并未真正建立煙道流量的量值溯源體系,因此美國環(huán)保局將此方法稱為相對(duì)準(zhǔn)確度測(cè)量,煙道測(cè)試公司均采用相同的測(cè)量過程實(shí)現(xiàn)相對(duì)準(zhǔn)確度比對(duì)[4]。

為了提高煙道流量的測(cè)量準(zhǔn)確度,建立煙道流量量值溯源體系,2015年美國國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院(NIST)搭建了煙道流量實(shí)驗(yàn)室計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)裝置,裝置使用常壓空氣作為介質(zhì)模擬煙道流動(dòng)條件,用于研究現(xiàn)場(chǎng)煙道流量的校準(zhǔn)方法和高準(zhǔn)確度測(cè)量方法。該裝置以DN900口徑的8聲道超聲流量計(jì)為標(biāo)準(zhǔn)器,借助CECCI校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室的超大口徑氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置對(duì)其進(jìn)行校準(zhǔn),校準(zhǔn)時(shí)使用可溯源至NIST流量基準(zhǔn)裝置的音速噴嘴標(biāo)準(zhǔn)表并聯(lián)作為參考流量標(biāo)準(zhǔn)。裝置最大流量達(dá)到105 800 m3/h,擴(kuò)展不確定度為0.58%(k=2)[4]。

中國計(jì)量科學(xué)研究院(NIM)通過兩級(jí)量傳的方式建立了煙氣流量的量值傳遞體系。首先搭建了煙道流量計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)裝置,實(shí)現(xiàn)了100 000 m3/h的流量校準(zhǔn)能力,然后研制了現(xiàn)場(chǎng)煙道流量計(jì)量裝置,現(xiàn)場(chǎng)裝置通過在標(biāo)準(zhǔn)裝置上進(jìn)行校準(zhǔn)和測(cè)量驗(yàn)證后,在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)煙道流量計(jì)進(jìn)行校準(zhǔn),實(shí)現(xiàn)10 000 000 m3/h的校準(zhǔn)能力。煙道流量計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)裝置也是一套常壓大口徑氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置,能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)常壓大口徑流量計(jì)的校準(zhǔn)。裝置流量范圍為908～104 840 m3/h,裝置測(cè)量擴(kuò)展不確定度為0.62%(k=2)。

2 裝置構(gòu)成

煙道流量計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)裝置是現(xiàn)場(chǎng)煙道的縮尺模型,經(jīng)評(píng)估,裝置測(cè)試段口徑需要達(dá)到1 m才能模擬現(xiàn)場(chǎng)煙道內(nèi)流速脈動(dòng)的條件,并且避免阻塞效應(yīng)的影響,根據(jù)煙道常規(guī)流速范圍為5～30 m/s,裝置最大流量需達(dá)到100 000 m3/h。

裝置可以分為參考段、測(cè)試段和變頻風(fēng)機(jī),由于實(shí)驗(yàn)室場(chǎng)地條件的限制,裝置設(shè)計(jì)為U型開環(huán)結(jié)構(gòu)。裝置流量范圍為908～104 840 m3/h。

裝置參考段使用DN800圓形管道,包括激光多普勒測(cè)速儀(laser Doppler velocimeter, LDV)原級(jí)標(biāo)準(zhǔn)和8聲道超聲流量計(jì)工作級(jí)標(biāo)準(zhǔn)2部分,為被測(cè)流量計(jì)提供標(biāo)準(zhǔn)流量值。擴(kuò)張段用于連接參考段和測(cè)試段,為了避免轉(zhuǎn)彎造成的不對(duì)稱流場(chǎng),采用了擴(kuò)張口徑并收縮整流的方式保證流場(chǎng)品質(zhì)[5,6]。測(cè)試段尺寸分為DN1000、DN700的圓形管道和0.7 m×1 m的矩形管道,可以安裝不同測(cè)量原理的流量計(jì)進(jìn)行測(cè)試。在測(cè)試段連接處不同位置可添加渦旋和湍流發(fā)生器來模擬不同煙道流場(chǎng)條件,用于評(píng)估流量計(jì)在復(fù)雜流場(chǎng)中的測(cè)量性能。由于皮托管是我國最主要的煙氣流量計(jì)形式,因此在測(cè)試段設(shè)計(jì)并搭建了皮托管自動(dòng)定位系統(tǒng),用于研究皮托管速度面積測(cè)量方法。裝置使用變頻風(fēng)機(jī)改變裝置內(nèi)的流量,通過安裝在裝置參考段的L型皮托管或者8聲道標(biāo)準(zhǔn)超聲流量計(jì)進(jìn)行反饋,進(jìn)行PID控制。裝置結(jié)構(gòu)如圖1所示。標(biāo)準(zhǔn)裝置的性能指標(biāo)見表1。

圖1 煙道流量計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)裝置結(jié)構(gòu)圖Fig.1 Structure of stack flowrate standard facility

表1 煙道流量計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)裝置性能指標(biāo)
Tab.1 The performance indexes of stack flowrate standard facility

項(xiàng) 目性能指標(biāo)氣體介質(zhì)空氣流量范圍908～104840m3/h被檢表尺寸≤1000mm流量穩(wěn)定性0.5%裝置擴(kuò)展不確定度0.62% (k=2)

2.1 裝置參考段

2.1.1 原級(jí)流量標(biāo)準(zhǔn)

NIM研制的pVTt法國家氣體流量基準(zhǔn)裝置最大流量為1 300 m3/h,環(huán)道式渦輪流量計(jì)標(biāo)準(zhǔn)表氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置最大流量為1 600 m3/h[7～8]。其它一些地區(qū)計(jì)量機(jī)構(gòu)或企業(yè)氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置最大流量約為20 000～45 000 m3/h。

如果采用傳統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)表逐級(jí)量傳的方式達(dá)到 100 000 m3/h 的最大流量,裝置能耗將超過 1 000 kW, 造價(jià)高且噪音大。因此裝置采用了LDV流速剖面測(cè)量和超聲流量計(jì)測(cè)量流量波動(dòng)修正相結(jié)合的方法,實(shí)現(xiàn)了在較低功耗下測(cè)量100 000 m3/h的標(biāo)準(zhǔn)流量。由于LDV可溯源至標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)速,從而實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)流量的量值溯源。LDV原級(jí)流量標(biāo)準(zhǔn)部分如圖2所示。

圖2 LDV原級(jí)流量標(biāo)準(zhǔn)Fig.2 Primary flow standard of LDV

LDV測(cè)量的是示蹤粒子的速度。當(dāng)示蹤粒子通過LDV的測(cè)量體時(shí)會(huì)引起激光多普勒頻移,此變化量與示蹤粒子速度成正比,通過測(cè)量多普勒頻移確定粒子速度[9～11]。裝置使用粒子發(fā)生器產(chǎn)生微小的示蹤粒子,由于顆粒粒徑很小,因此可以認(rèn)為粒子速度基本上等同于風(fēng)洞內(nèi)氣體流速。經(jīng)測(cè)試,直接由粒子發(fā)生器在收縮噴口入口上游產(chǎn)生粒子無法擴(kuò)散到LDV標(biāo)準(zhǔn)段管道全部范圍,因此裝置采用環(huán)形管給入粒子,環(huán)形管的直徑和噴口直徑相當(dāng),環(huán)內(nèi)側(cè)開鑿了多個(gè)等距小孔,產(chǎn)生的粒子經(jīng)由小孔流出后會(huì)均勻分布于噴口前方,進(jìn)入風(fēng)洞后可均勻擴(kuò)散到LDV標(biāo)準(zhǔn)段管道的全部范圍(環(huán)形粒子給入系統(tǒng)如圖3所示)。使用該系統(tǒng)后將LDV在管道邊壁測(cè)量到的粒子數(shù)量由原來的1 min小于20個(gè)提升到1 min超過400個(gè),有效提升了LDV在管道邊壁測(cè)量的效率和數(shù)據(jù)可靠性。

圖3 環(huán)形粒子給入系統(tǒng)Fig.3 Annular particle delivery system

在使用LDV進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)流量測(cè)量時(shí),將圓形管段截面分成若干個(gè)等距圓環(huán),如圖4所示。

圖4 LDV速度面積測(cè)量法示意圖Fig.4 The diagram of LDV measurement used velocity area method

測(cè)量圓環(huán)與一條直徑交點(diǎn)處的流速,以圓環(huán)內(nèi)外邊界與直徑交點(diǎn)處的流速平均值作為此圓環(huán)的平均流速。對(duì)于中心的圓形,以圓形與直徑交點(diǎn)處速度和圓心處速度的平均值作為圓形的平均速度。通過速度面積積分計(jì)算出整個(gè)截面的流量：

(1)

式中：Ai為第i個(gè)等距圓環(huán)面積;Vi為第i個(gè)等距圓環(huán)平均流速。

在LDV逐點(diǎn)掃描過程中,裝置流量具有一定的波動(dòng)性,需要對(duì)其進(jìn)行修正。使用8聲道超聲流量計(jì)測(cè)量LDV單點(diǎn)測(cè)量時(shí)的平均流量和全部掃描過程的平均流量值,通過兩者相除得到單點(diǎn)流量波動(dòng)修正系數(shù),用于修正在LDV逐點(diǎn)掃描過程中因流量波動(dòng)引起的測(cè)量結(jié)果誤差。修正后的流量作為裝置的標(biāo)準(zhǔn)流量。

為了確定LDV掃描位置,需要對(duì)LDV標(biāo)準(zhǔn)段管道進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量。使用經(jīng)過檢定的三坐標(biāo)測(cè)量臂測(cè)量得到管道半徑為397.234 mm,可計(jì)算出管道截面面積為0.496 m2。

2.1.2 8聲道超聲流量計(jì)工作級(jí)標(biāo)準(zhǔn)

超聲流量計(jì)具有非接觸測(cè)量,響應(yīng)速度快、準(zhǔn)確度高等優(yōu)點(diǎn),近年來在氣體流量測(cè)量領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。 相比單聲道超聲流量計(jì),多聲道超聲流量計(jì)能夠獲得更多管道內(nèi)流場(chǎng)信息,流量測(cè)量更加準(zhǔn)確[12～14]。煙道流量計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)裝置采用一臺(tái)DN800的8聲道超聲流量計(jì)作為工作級(jí)標(biāo)準(zhǔn),如圖5所示。

圖5 8聲道超聲流量計(jì)工作級(jí)標(biāo)準(zhǔn)Fig.5 The working standard of 8-path ultrasonic flowmeter

由于LDV采用逐點(diǎn)掃描方式進(jìn)行測(cè)量,測(cè)量耗時(shí)長(zhǎng),而使用超聲流量計(jì)進(jìn)行測(cè)量可得到實(shí)時(shí)流量值,方便快捷。因次使用超聲流量計(jì)作為工作級(jí)標(biāo)準(zhǔn)表,每隔2～3 m使用LDV對(duì)8聲道超聲流量計(jì)進(jìn)行校準(zhǔn)。

在校準(zhǔn)時(shí),還需考慮LDV和超聲流量計(jì)測(cè)量管道內(nèi)溫度和壓力的差異,利用氣體狀態(tài)方程對(duì)其進(jìn)行溫度壓力修正,修正公式為：

(2)

式中：k為超聲流量計(jì)儀表校準(zhǔn)系數(shù);Qp、Qw分別為原級(jí)、工作級(jí)標(biāo)準(zhǔn)流量，m3·h-1;tp、tw分別為原級(jí)、工作級(jí)標(biāo)準(zhǔn)管道內(nèi)溫度,℃;Pp、Pw分別為原級(jí)、工作級(jí)標(biāo)準(zhǔn)管道內(nèi)壓力，Pa。

2.2 裝置測(cè)試段

測(cè)試段主要用于校準(zhǔn)被測(cè)流量計(jì),測(cè)試段管道分為DN1000、DN700的圓形管道和0.7 m×1 m的矩形管道,未來還將擴(kuò)展到更多口徑。不同口徑的圓形管道可以用于研究口徑對(duì)同種形式流量計(jì)測(cè)量結(jié)果的影響。

由于皮托管是煙道流量計(jì)的主要形式,所以研制了圓形管道和矩形管道的皮托管自動(dòng)定位測(cè)量系統(tǒng),用以對(duì)其速度面積測(cè)量方法進(jìn)行深入研究。使用皮托管測(cè)量煙道流量時(shí),需要選擇測(cè)試點(diǎn)位置、數(shù)目和流量積分方法,皮托管自動(dòng)定位測(cè)量系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)不同皮托管流量計(jì)的自動(dòng)、快速、準(zhǔn)確測(cè)試,從而評(píng)價(jià)和優(yōu)化皮托管流量計(jì)的速度面積法測(cè)量準(zhǔn)確性。

此外還加工了具有不同聲道布置形式的圓形管道和矩形管道多聲道超聲流量計(jì)表體,測(cè)試不同聲道布置方式、積分方法和聲道數(shù)量對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響。同時(shí)還能夠改變超聲探頭的插入深度和安裝角度,以探索適用于不同流場(chǎng)條件的煙道超聲流量計(jì)測(cè)量方法。

為了模擬不同的煙道內(nèi)流場(chǎng)條件,在測(cè)試段可以安裝不同的擾流器,從而在測(cè)試段管道中形成單渦旋、雙渦旋等流場(chǎng),模擬真實(shí)現(xiàn)場(chǎng)條件。擾流器能夠安裝在測(cè)試段不同位置,通過改變擾流器和被測(cè)流量計(jì)間的距離來改變擾流強(qiáng)度。

2.3 變頻風(fēng)機(jī)

裝置使用了2臺(tái)軸流風(fēng)機(jī)產(chǎn)生流動(dòng),使用一臺(tái)變頻器調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速,實(shí)現(xiàn)流速的改變。相比離心風(fēng)機(jī),軸流風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的流場(chǎng)更為均勻,流場(chǎng)品質(zhì)好。單個(gè)風(fēng)機(jī)最大流量為54 000 m3/h,雙風(fēng)機(jī)串聯(lián)后最大流量達(dá)到了104 840 m3/h。裝置采用Labview編寫的控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)流量,可以選擇使用安裝在噴口下游的L型皮托管流速測(cè)量值或超聲流量計(jì)流量測(cè)量值作為反饋,使用PID控制對(duì)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)頻率進(jìn)行調(diào)節(jié),從而實(shí)現(xiàn)裝置流量的穩(wěn)定性,經(jīng)過調(diào)節(jié)后裝置的流量穩(wěn)定性為0.5%。

3 裝置流量不確定度評(píng)定

3.1 LDV原級(jí)流量不確定度

LDV測(cè)量段圓形管道橫截面積A為：

A=π×r2

(3)

式中r為管道半徑。

所以LDV測(cè)量原級(jí)流量值Q可以表示為

Q=π×r2×v

(4)

式中v為流速。由式(4)可以得到裝置原級(jí)流量標(biāo)準(zhǔn)不確定度uQ：

(5)

式中：uv為流速不確定度;ur為管道半徑不確定度。

計(jì)算流量不確定度時(shí),首先需要計(jì)算流速和管道半徑的測(cè)量不確定度。

3.1.1 平均流速不確定度

管道內(nèi)平均流速測(cè)量不確定度由LDV多點(diǎn)流速測(cè)量不確定度進(jìn)行加權(quán)平均計(jì)算得到。

1) LDV流速測(cè)量不確定度

LDV流速測(cè)量不確定度由LDV干涉條紋間距不確定度udf和流速測(cè)量重復(fù)性不確定度uLDV1組成

(6)

LDV干涉條紋間距不確定度由轉(zhuǎn)盤進(jìn)行標(biāo)定,在轉(zhuǎn)盤邊緣貼上細(xì)鎢絲,鎢絲方向與轉(zhuǎn)盤軸線方向平行,當(dāng)鎢絲穿過LDV測(cè)量體時(shí),使用轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)讀除以LDV測(cè)得的多普勒頻率,得出LDV的條紋間距。

轉(zhuǎn)盤邊緣轉(zhuǎn)動(dòng)速度Vdisc為：

Vdisc=rd×ω

(7)

式中:rd為轉(zhuǎn)盤半徑;ω為標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速。

如果LDV入射激光角平分線垂直于鎢絲的切線速度方向,則LDV測(cè)得的速度VLDV為:

VLDV=df×fD

(8)

式中:df為激光干涉條紋間距;fD為L(zhǎng)DV的輸出頻率。

但是,在實(shí)際測(cè)量過程中,LDV激光焦點(diǎn)所測(cè)得的速度方向與鎢絲的切線速度方向存在一個(gè)微小角度β,所以VLDV=Vdisc×cosβ。另外,還有一些其他影響因子會(huì)影響到系統(tǒng)的不確定度,比如激光波長(zhǎng)的穩(wěn)定性,轉(zhuǎn)盤在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)其擺動(dòng)的穩(wěn)定性等,在進(jìn)行裝置的不確定度評(píng)估時(shí)需要將這些額外的影響因素納入考量,所以引入修正因子ε進(jìn)行評(píng)估,修正后得到的公式為:

(9)

式中:β為激光測(cè)得速度與鎢絲切線速度方向夾角;ε為修正因子。

由式(9)可以得到LDV干涉條紋間距的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度udf為:

(10)

經(jīng)測(cè)試,LDV干涉條紋間距的不確定度為0.422%(k=2)。

流速測(cè)量重復(fù)性不確定度即在每個(gè)測(cè)量點(diǎn)處測(cè)得速度平均值的標(biāo)準(zhǔn)偏差。在不同測(cè)量點(diǎn)的平均流速相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差數(shù)值不同,最大值為0.03%。

由式(6),得到合成后的LDV流速測(cè)量擴(kuò)展不確定度為0.426%(k=2)。

2) 截面流速分布不確定度

采用LDV逐點(diǎn)掃描測(cè)量裝置標(biāo)準(zhǔn)段管道內(nèi)的流量時(shí),將管道截面面積由外到內(nèi)分成了80個(gè)等距圓環(huán),計(jì)算各個(gè)圓環(huán)在整個(gè)管道圓形截面的面積占比,根據(jù)每個(gè)圓環(huán)內(nèi)測(cè)量流速值的不確定度,加權(quán)計(jì)算管道內(nèi)平均流速不確定度uVA為：

(11)

式中:uvi為單個(gè)測(cè)量點(diǎn)速度的不確定度;Ai為測(cè)試點(diǎn)等距圓環(huán)部分面積;A為原級(jí)管道截面面積。

由式(11),得到截面平均流速不確定度為0.58%(k=2)。

3.1.2 管段半徑不確定度

LDV測(cè)量管段半徑測(cè)量不確定度由半徑測(cè)量結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)偏差ur1和三坐標(biāo)測(cè)量臂自身不確定度ur2合成后得到,即:

(12)

經(jīng)測(cè)試,管段半徑相對(duì)擴(kuò)展不確定度為0.02%(k=2)。

3.1.3 流量波動(dòng)修正系數(shù)不確定度

使用超聲流量計(jì)測(cè)量裝置波動(dòng)性并對(duì)其進(jìn)行修正,因此波動(dòng)修正系數(shù)的不確定度即為超聲流量計(jì)的重復(fù)性,其擴(kuò)展不確定度為0.102%(k=2)。

3.1.4 LDV原級(jí)標(biāo)準(zhǔn)裝置不確定度

由式(5),得到LDV原級(jí)標(biāo)準(zhǔn)裝置的不確定度如表2所示,最終其相對(duì)擴(kuò)展不確定度為0.59%(k=2)。

表2 LDV原級(jí)標(biāo)準(zhǔn)裝置不確定度匯總表Tab.2 The uncertainty components summary table of LDV primary standard (%)

3.2 8聲道超聲流量計(jì)標(biāo)準(zhǔn)表裝置不確定度

裝置使用8聲道超聲流量計(jì)作為工作級(jí)標(biāo)準(zhǔn),其流量測(cè)量不確定度由LDV原級(jí)標(biāo)準(zhǔn)裝置不確定度,超聲流量計(jì)測(cè)量結(jié)果重復(fù)性,以及溫壓修正原級(jí)標(biāo)準(zhǔn)與工作級(jí)標(biāo)準(zhǔn)管道內(nèi)溫度和壓力不確定度合成得到。其中,溫度和壓力的不確定度由儀器校準(zhǔn)證書標(biāo)明的不確定度和測(cè)量結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)偏差組合而成。經(jīng)測(cè)試,超聲流量計(jì)標(biāo)準(zhǔn)表裝置的不確定度為0.62%(k=2)。表3為其不確定度分量匯總。

表3 超聲流量計(jì)工作級(jí)標(biāo)準(zhǔn)裝置不確定度匯總表Tab.3 The uncertainty components summary table of ultrasonic flowmeter working standard (%)

4 結(jié)束語

為滿足我國對(duì)大口徑煙氣流量計(jì)的量值溯源需求,NIM建立了煙道流量計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)裝置。裝置采用LDV流速剖面掃描和超聲流量計(jì)流速波動(dòng)修正的方式獲得裝置標(biāo)準(zhǔn)流量,此流量可以溯源到標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)速。使用8聲道超聲流量計(jì)作為工作級(jí)標(biāo)準(zhǔn)器。裝置測(cè)試段包括不同口徑的圓形和矩形管道,能夠用于校準(zhǔn)不同形式的流量計(jì)。為了模擬現(xiàn)場(chǎng)真實(shí)流場(chǎng)條件,可以在測(cè)試段安裝不同的渦旋發(fā)生器來產(chǎn)生多種流場(chǎng)條件,用于評(píng)估在復(fù)雜流場(chǎng)中被測(cè)流量計(jì)的測(cè)量準(zhǔn)確度。因?yàn)槠ね泄芰髁坑?jì)是我國煙道流量計(jì)的最常見形式,研制了皮托管自動(dòng)定位測(cè)量系統(tǒng),能夠?qū)崿F(xiàn)皮托管的快速、準(zhǔn)確、自動(dòng)測(cè)量,用于研究皮托管速度面積測(cè)量方法。裝置采用串聯(lián)的兩臺(tái)軸流風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)流量,使用安裝在標(biāo)準(zhǔn)段的L型皮托管或者超聲流量計(jì)反饋流量大小,實(shí)現(xiàn)流量PID調(diào)節(jié)。裝置流量范圍為908～104 840 m3/h,擴(kuò)展不確定度為0.62%(k=2)。