气体流量现场校准过程中常见问题探讨
在很多校准场合由于采用的是未经除湿的气体，为了提高校准效率，通常会采用两种做法：①不考虑湿度影响，不进行湿度测量及修正；②不进行气体湿度的测量，凭经验估计一个湿度值代入公式计算标准流量。为了验证两种做法的可行性，我们分别对气体湿度对流量测量结果的影响量以及气体湿度变化量对流量测量结果的影响量进行分析。
3.2.1 气体湿度对流量测量结果的影响
气体流量湿度修正系数kφ计算公式为
式中：p为音速喷嘴前滞止绝对压力，kPa；pH为音速喷嘴入口前气体饱和水蒸汽压力，数据见表1，kPa；φ为音速喷嘴入口前相对湿度。
以气体湿度60%，p为200kPa为例，分别计算0，20，40，60℃时的修正系数kφ，结果如表1所示。
表1 不同温度时的饱和水蒸气压和温度修正系数
由表1可以看出，当温度超过20℃时湿度对流量测量结果的影响量超过了0.1%，对测量结果不确定度的贡献量较大，并且可以看出随着温度的增加影响量显著上升。因此，可以认为第一种方法即使是在常温下使用也是非常不准确的，严重影响流量校准的准确性。
3.2.2 气体湿度变化量对流量测量结果的影响
对公式（2）求导，得湿度修正系数随湿度的变化情况为
假设p为200kPa，经验估计气体湿度为60%，代入公式，得出在不同温度下的dkφ/dφ值如表3。
表2 不同温度时的湿度修正系数随湿度的变化量
通过表3可以估算出：湿度每变化10%，修正系数变化0.011%，0.044%，0.14%，…。因此，在温度超过60℃时，若湿度估计误差超过10%（湿度估计误差大于10%是很正常的），估计误差给流量测量结果造成的影响量超过0.24%，对测量结果不确定度的贡献量较大，不能忽略。因此，我们认为仅当气体湿度相对干燥，温度为常温或低温情况下，第二种做法才有可能对流量校准结果不造成较大影响。综上所述，在气体流量现场校准中，应尽可能避免上述两种做法，湿度的测量和修正一般不可省略。
参考文献
［1］JJG620－1994临界流流量计检定规程［S］．
［2］GB/T2624－1993用安装在圆形截面管道中的差压装置测量满管流体流量［S］．
［3］JJG（航空）079－1998环境控制系统试验台测量设备检定规程［S］．
［4］童景山．流体的热物理性质［M］．北京：中国石化出版社，1996.(end)
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