概述
气体旋进旋涡流量计采用微处理技术，具有功能强、流量范围宽、操作维修简单，安装使用方便等优点，主要技术指标达到国外同类产品先进水平。广泛应用于石油、化工、电力、冶金煤炭等行业各种气体计量。负压法音速喷嘴气体流量标准装置由于系统能够提供的流量足够大、流场稳定，加之现在的音速喷嘴加工精度越来越高，被广泛应用于计量检测行业作为标准使用。用负压法检定气体旋进旋涡流量计可以保证计量的准确性。
1、结构组成及工作原理
1.1 结构及作用
气体旋进旋涡流量计主要构成部分有由传感器和转换显示仪组成，传感器包括旋涡发生器、检测元件、整流器和壳体；旋涡发生器由特定螺旋形叶片组成，它固定在壳体收缩段前端，强迫流体产生强烈的旋涡流；检测元件安装在靠近扩张管的喉部，用热敏、压电、应变、电容或光纤等检测元件可测出旋涡进动的频率信号；整流器固定在流量计表体出口，其作用是消除旋涡流，以减小下游流态对仪表测量的影响；壳体设计成一定形状的流道，使旋涡形成，固定和保护安装在内部的零部件，并通过法兰与管道相连接。转换显示仪主要压电传感器和显示器组成，由压电传感器检测到的微弱电压信号经过放大、滤波、整形后，变成频率与流量成正比的脉冲信号，然后由显示仪计数显示；显示仪配有外输接口，输出各种信号，对测量的气体介质可进行温度和压力的补偿，转换为标准状况下的体积流量显示。
1.2 工作原理
流量计采用了旋涡进动频率与流量相关的工作原理。当流体通过由螺旋形叶片组成的旋涡发生器后，流体被迫绕着发生体轴剧烈旋转，形成旋涡。当流体进入扩散段时，旋涡流受到回流的作用，开始作二次旋转，形成陀螺式的涡流进动现象。该进动频率与流量大小成正比，不受流体物理性质和密度的影响。检测元件测得流体二次旋转进动频率为为流量。且能在较宽的流量范围内获得良好的线性度。
流量计算式为：  K = f / q
式中：
K 为流量仪表系数，l/m；
f 为旋涡频率，Hz；
q 为体积流量，m 3 /h；
原理图如图1所示。

2 测量条件及方法
2.1 测量依据
JJG1121-2015 《旋进旋涡流量计》检定规程。
2.2 环境条件
大气温度为（23.8±1）℃；大气相对湿度为（39±1）%RH；大气压为(93.2±0.5)kPa，检定用介质温度（18.9±0.2）℃；电源电压应为(220±22)V，电源频率应为(50±2.5)Hz；外界磁场、机械振动小到对流量计的影响可以忽略不计。
2.3 测量标准
0.25级气体流量标准装置，流量范围：（0-15000）m 3 /h，检定介质为空气。
2.4 被测对象
依据JJG1121-2015 《旋进旋涡流量计》 检定规程，取一台气体旋进旋涡流量计DN80mm， 准确度等级为1.0级作为被测对象， 流量范围： （8.0～200.0）m 3 /h。
2.5 测量过程
在规定的环境条件下，按JJG1121-2015 《气体旋进旋涡流量计》，将气体旋进旋涡流量计安装在气体流量标准装置上，保证流量计与前后直管段同轴安装。以空气为检定介质，调节流量点至zui大流量的流量点，运行5min，等待介质温度、压力和流量稳定后进行正式检定。依据检定规程，气体旋进旋涡流量计检定流量点分别为：qmin、qt、0.40qmax和qmax，每个检定流量点检定3次。均取其平均值作为该检定流量点的示值误差。
把流量调到规定的流量值， 运行至流体状态稳定。 记录装置和被检流量计的初始示值， 同时启动装置和被检流量计进行测量， 按装置操作要求运行一段时间后， 同时停止装置和被检流量计测量，记录两者的zui终示值。 分别计算装置和被检流量计的累积流量值， zui终计算出气体旋进旋涡流量计各流量点的示值误差。
2.6 评定结果的使用
符合上述条件的测量结果，可直接使用本不确定度的评定结果。对于其它气体旋进旋涡流量计，可根据其口径和等级，参照本不确定度的评定方法。
3、数学模型
3.1 数学模型
E = E L + E S
式中：
E 为被测旋进旋涡流量计的示值误差，%；E L 为标准装置测量被测流量计所得到的示值误差，%；E S 为标准装置对测量结果的影响，%。
3.2 灵敏系数
对上式中各参量求偏导，得到灵敏系数如下：

3.3 传播率公式
根据上述数学模型，建立传播率公式为：
4、全部输入量的标准不确定度评定
4.1 输入量 E L 的标准不确定度 u ( E L )的评定输入量 E L 的标准不确定度来源主要是被测流量计测量的重复性，可以通过连续测量得到测量列E L1 、 E L2 ??  E Ln 的方法计算得出，采用A类方法进行评定。
取一台稳定性较好的属于第1类的气体旋进旋涡流量计，流量点选择为 q max ，即200m 3 /h。用标准装置测量流量计，连续测量15次，得到一组示值误差的测量列，见表1。

实际测量情况，在重复性条件下连续测量6次，以6次测量算术平均值为测量结果，则可得到：
4.2 输入量 E S 标准不确定度 u ( E S )的评定输入量 E S 标准不确定度 u ( E S )主要来源于标准装置的扩展不确定度，采用B类方法评定。
依据检定证书，气体流量标准装置的扩展不确定度为： U rel =0.25%； k =2，所以其标准不确定度为： u ( E S )=0.25%/2=0.125%。
4.3 标准不确定度汇总表
根据以上标准不确定度分量汇总见表2。

通过以上的分析和论述可知，该气体旋进旋涡流量计校准结果的湘桂扩展不确定度为0.25%，满足检定规程中规定的灵敏度的校准不确定度要求。通过对该流量计的准确测量和合理评定，为该技术领域的
计量检测工作提供了一定的参考价值，进一步保证了城市燃气计量的准确性和可靠性，保障了交易双方的切身利益，提供了有力的技术保障。