摘要：爲滿足(zú)天然氣流量(liang)計 算機的檢(jian)定和校準需(xū)求，完善企業(ye)天然氣流量(liàng)量值溯源和(hé)傳遞體系，中(zhong)國石化研究(jiū)并建立了一(yi)套流量㊙️計算(suàn)機标🛀🏻準裝💘置(zhi)。首次提出了(le)信号通道檢(jian)定⭕和計算軟(ruǎn)件檢♌定的雙(shuāng)重檢定模式(shì)，滿足了不同(tong)型号和種類(lei)流量計算機(jī)的需求。在設(shè)備選🔴型方面(miàn)，選用高精度(dù)的🌈多功能校(xiào)驗儀作爲标(biao)準器，選用FlowbossS600+流(liú)量🔴計算機作(zuo)爲核查标準(zhun)，實現了對不(bu)同信号傳輸(shū)類型流量計(ji)算機的💰檢定(dìng)。通♈過測試實(shí)驗和不确定(ding)度評定，該标(biāo)準裝置流❄️量(liang)測量不确定(dìng)度優于0.14%(k=2)。
0引言(yan)
　　随着天然氣(qi)計量技術的(de)發展，天然氣(qì)計量分輸站(zhan)已相繼采用(yòng)流量計算機(ji)來采集流量(liang)計及相關的(de)溫度、壓力、組(zu)分和密度等(deng)參數，通過相(xiàng)應的轉換處(chu)理，按照有關(guān)的規程規範(fan)進行數據分(fèn)析，計算出天(tiān)然氣的流🈲量(liang)計量數據，并(bing)利用這一數(shu)據👌作爲貿易(yì)結算憑證。爲(wei)🚩了保證貿易(yì)結算準确可(ke)靠，GB/T18603—2014《天然氣計(ji)🌈量系統技術(shù)要求》對流量(liang)計算機檢定(ding)(校準)提出了(le)明确的要🚶‍♀️求(qiu)，需要對流量(liàng)計算機的🈲現(xiàn)場信号采集(ji)及轉換通道(dao)的誤差❗進行(háng)檢定(校準)，對(dui)流量計算機(jī)所計量的‼️天(tian)然氣按照什(shi)麽标準(或規(gui)程)進行數據(ju)處理以及相(xiang)關參數的設(she)置都需檢查(cha)核算。爲了适(shi)應量傳需要(yao)，參考JJG1003《流量計(jì)算機》檢定規(gui)程建立了一(yī)套天然氣流(liu)量計算機标(biāo)準裝置。
1裝置(zhi)的原理與技(ji)術指标
1.1工作(zuo)原理及組成(cheng)
　　流量計 算機(jī)可實時地接(jiē)收溫度、壓力(li)、流量的電信(xin)号，對流量測(ce)量值進💛行溫(wen)度、壓力修正(zheng)，實現流量的(de)準确計量。流(liú)量計算機的(de)檢定，是通過(guò)對每個單獨(dú)的參數進行(háng)檢定，然後再(zài)對各個參數(shù)🤞進行評定的(de)方法來确定(dìng)流量🎯計算機(ji)的量值。
　　流量(liàng)計算機的檢(jiǎn)定根據所配(pèi)套的不同流(liú)量計算🔴機的(de)程序分爲兩(liang)種，一種是信(xin)号通道的檢(jiǎn)定，另一🌐種是(shi)計算軟件檢(jian)定。信号通道(dào)檢定時，用直(zhi)流電阻箱、多(duō)功能校驗儀(yi)，給出溫度對(dui)應的電阻值(zhí)或模拟👅信号(hao)4～20mA、壓力對應的(de)模拟信号4～20mA、流(liu)量脈沖信🐉号(hào)，利用上述标(biāo)準信号源對(duì)流量計算機(ji)各測量通道(dào)(溫度、壓😘力、流(liu)量)進行檢定(dìng)，讀取流量計(jì)算機各通道(dao)的輸出值，參(can)考檢🌏定規程(chéng)‼️JJG1003《流量計🛀🏻算儀(yí)》的要😍求計算(suan)出流量計算(suàn)機各通道的(de)測量誤差。計(ji)算軟件檢定(ding)時，利用标準(zhǔn)信号源或人(ren)工設置參數(shu)的方法，使流(liú)量👣計算機各(ge)輸入信号處(chù)于相對恒定(ding)值，讀取流量(liàng)計算機流量(liàng)輸出值，參考(kǎo)檢定規程JJG1003《流(liu)量計算儀》的(de)要求計算出(chu)流量計算機(jī)各通道的測(ce)量誤差。
1.2主要(yao)技術指标
計(jì)量标準裝置(zhì)的主要技術(shù)指标見表1。

2實(shí)驗部分
2.1瞬時(shi)流量測試
　　實(shí)驗點取流量(liang)計算機最大(dà)流量對應的(de)輸入信号的(de)0.2倍、0.4倍、0.6倍、0.8倍、1倍(bei)量限附近;溫(wēn)度壓力參數(shu)進行手動設(shè)置，保持🥵不變(bian)。按選取實🔞驗(yan)點，作一次循(xun)環測量。按下(xia)式計算每個(gè)流量點的誤(wù)差(Ei)。
Ei=(qi－qsi)/qmax×100%(1)
　　式中:qi爲該(gai)流量檢定點(dian)的流量積算(suan)儀示值;qmax爲該(gai)積算儀在設(she)❓計狀态下的(de)最大流量。qsi爲(wei)該流量檢定(ding)點💔流量的理(li)♌論計算值。
2.2溫(wēn)度壓力通道(dao)測試
　　實驗點(diǎn)取零點、0.25Amax、0.5Amax、0.75Amax、Amax。選取(qu)實驗點，作一(yi)次循環測量(liang)。按下㊙️式計算(suan)每✔️個檢定點(dian)誤差(EAi)
EAi=(Ai－Asi)/Amax×100%(2)
式中:Ai爲(wei)檢定點積算(suàn)儀示值;Asi爲檢(jian)定點輸入信(xin)号對應的理(lǐ)論計算值;Amax爲(wei)輸入信号對(duì)應的理論計(ji)算的最大值(zhí)。
3實驗結果
　　選(xuǎn)一台EMEＲSON生産的(de)FlobossS600+型流量計算(suàn)機，其測量範(fan)圍爲10～18000m3/h，配套 溫(wen)度變送器 測(ce)量範圍爲－40～80℃，配(pèi)套 壓力變送(sòng)器 測量範圍(wéi)爲0～10MPa;在相同條(tiao)件下，用标準(zhǔn)器MC6多功能校(xiào)驗儀🚶‍♀️對流量(liàng)🔴、溫度、壓力通(tong)道進行測量(liang)，測量結果見(jiàn)表2、3、4。



4不确定度(dù)評定
4.1數學模(mo)型
1)渦輪流量(liàng)計的工況流(liú)量

　　式中:q爲 渦(wō)輪流量計 工(gong)況體積流量(liang)，m3/h;f爲單位時間(jian)内渦輪流量(liang)計發的脈♈沖(chòng)信🛀🏻号個數，1/s;K爲(wèi)渦輪流量計(ji)的脈沖系數(shù)，即單位體積(ji)的流體流過(guò)流量✊計發出(chu)的脈沖數，1/m3
2)渦(wō)輪流量計的(de)标況流量

　　式(shi)中:qn爲渦輪流(liu)量計标況體(tǐ)積流量，m3/h;q爲渦(wo)輪流量計工(gōng)況體積流量(liang)，m3/h;P爲工作狀态(tai)下的絕對壓(yā)力，kPa;Pn爲标準大(dà)氣壓力，101.325kPa;T爲标(biao)🔅準狀态下氣(qì)體溫度，293.15K;Tn爲工(gōng)作狀态下💛氣(qì)體溫🌈度，K;Z爲工(gōng)🈲作狀态下氣(qi)體壓縮因子(zǐ)(無量綱);Zn爲标(biāo)準狀态下氣(qi)體壓🐪縮因子(zi)(無✊量綱)
4.2測量(liang)不确定度分(fen)析
　　分析渦輪(lun)流量計的數(shu)學模型(4)可以(yǐ)得出，影響測(cè)量誤差的主(zhǔ)要因素來自(zi)于輸入量f、P、T、Z。标(biao)準不确定度(dù)彙👅總如表5所(suǒ)示。

4.3合成不确(què)定度

5測量結(jié)果驗證
　　選一(yi)台流量計算(suan)機，其測量範(fàn)圍爲0～7200m3/h，具備中(zhong)國計量🐪院的(de)🔞有效校準證(zheng)書。采用本裝(zhuāng)置進行校準(zhǔn)測試，測量結(jié)果偏差小🙇🏻于(yú)兩⛹🏻‍♀️标準🥰裝置(zhì)的測量不确(què)定度方和根(gen)，滿足JJF1033—2008《計量😍标(biao)準考核規範(fan)》要求，測量精(jīng)度得到驗證(zhèng)。驗證結果見(jiàn)表6、7、8



6結束語
　　建(jiàn)立的天然氣(qì)流量計算機(jī)标準裝置，通(tōng)過信号通道(dao)檢定和計算(suàn)軟件檢定的(de)雙重檢定模(mó)式，實現了不(bu)同型号及信(xin)号傳輸類型(xing)的流量計算(suan)機的檢定需(xu)求，通過測量(liàng)不确定度評(ping)定和測量結(jié)果驗證，保證(zhèng)了标準🏃🏻‍♂️裝置(zhi)測量結果的(de)精度。

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