【摘要(yao)】孔闆流量計 屬于(yú)标準型節流式差(chà)壓流量計，依據其(qi)測量天然氣質量(liàng)流量計算公式可(kě)推知孔闆流量計(ji)質量流量測量的(de)不确定度來源于(yu)六個方面：流出系(xi)數的不确定度、可(kě)膨脹性系數的不(bu)确定度、測量管内(nèi)徑的不确定度、孔(kǒng)闆開孔直徑的😄不(bu)确定度、差壓測量(liang)⭐的不确定度、天然(rán)氣密度測量的不(bú)确定度。
引言
　　随着(zhe)天然氣工業的不(bu)斷發展和天然氣(qi)市場的不斷🔅拓寬(kuan)，人們🔞對商品天然(rán)氣計量技術的研(yan)究和發展更加重(zhòng)視。石油天然氣行(háng)業采用孔闆流量(liang)計作貿易計量的(de)約占95%以上📧，其計量(liang)性能直接影響到(dào)企業的經濟效益(yì)和用戶的利益。因(yin)此，對孔闆流量計(jì)測量天然氣質量(liang)流量的不确定度(du)進🔅行細緻的分👅析(xi)就變得尤爲重要(yào)。孔闆流量計測量(liang)天然氣質量流量(liang)不确定度分🏒析
1孔(kong)闆流量計測量天(tian)然氣流量原理和(he)計算公式
1.1測量原(yuán)理
　　孔闆流量計是(shì)由标準孔闆、 差壓(yā)變送器 、 壓力變送(song)器 、 溫度變送器 及(ji)流量計算機配套(tào)組成的差壓流量(liang)裝置，可測量氣體(tǐ)、蒸汽、液體流量，具(ju)有結構簡單，維修(xiū)方便，性能穩定，使(shi)用可靠等特❌點。
　　天(tiān)然氣流經孔闆時(shí)，流束在孔闆處形(xing)成局部收縮，從而(ér)⁉️使流速增加，靜壓(ya)力降低，在孔闆前(qián)後産生靜壓力🌍差(cha)（差💃🏻壓），天然氣的流(liú)速越大，孔闆前後(hòu)産生的差壓也越(yuè)大，從而可通過測(cè)量差壓來✊衡量流(liú)過孔闆的天然氣(qì)流量大小。這種測(cè)✔️量流量的方法是(shi)以💯能量守恒定律(lǜ)和流動連續性方(fang)程爲基礎的。
1.2質量(liang)流量計算公式
　　天(tiān)然氣質量流量計(ji)算公式如式（1）：

式中(zhong)：qm——質量流量；C——流出系(xì)數；ε——可膨脹性系數(shù)；?p——差壓；ρ1——天然氣在操(cao)作條件下上遊取(qu)壓孔處的密度；β——直(zhi)徑比，β=d/D；d——操作條件下(xià)孔闆開孔直徑；D——操(cāo)作條件下上上遊(yóu)測量管内徑📧。
2不确(que)定度分析
　　然氣質(zhì)量流量測量不确(que)定度按式（2）估算：

2.1流(liú)出系數的不确定(dìng)度
當0.1≤β＜0.2時，其值爲（0.7-β）%；
當(dāng)0.2≤β＜0.6時，其值爲0.5%；
當0.6≤β≤0.75時，其(qí)值爲（1.667β-0.5）%；
當D<71.12mm，應附加0.9（0.75-β）（2.8-D/25.4）%的(de)不确定度（D取mm）；
當β>0.5且(qiě)ReD<10000時，應附加0.5%的不确(què)定度。
2.2可膨脹性系(xi)數的不确定度

1. 測(ce)量管内徑的不确(que)定度

其值爲0.4%。

1. 孔闆(pan)開孔直徑的不确(que)定度

其值爲0.07%。

1. 差壓(ya)測量的不确定度(dù)

當置信概率爲95%時(shí)，差壓測量的不确(que)定度按式（3）估算：

式(shi)中：ξp——差壓儀表的精(jīng)度等級；pk——差壓儀表(biǎo)的量程；pi——差壓💞測量(liàng)點。
2.6天然氣密度測(cè)量的不确定度
　　天(tian)然氣密度可以用(yong)天然氣密度計安(ān)裝于計量點上🧑🏾‍🤝‍🧑🏼在(zai)線實測📞，也可以根(gēn)據相應平面處的(de)靜壓、溫度等特性(xing)資料進行計算。目(mù)前國内普遍采用(yòng)後一種方法，按式(shì)（4）計算👈：

式中：Ma——幹空氣(qi)的摩爾質量；R——通用(yòng)氣體常數；Za——幹空氣(qi)在标♍準參比條件(jiàn)下的壓縮因子；Zn——天(tian)然氣在标準參比(bi)條件🤩下的🏃壓縮㊙️因(yin)子✨；P1——天然氣在操作(zuo)條件下上遊取壓(yā)孔處的絕對靜壓(yā)；T1——天然氣在操作條(tiao)件下的熱力學溫(wēn)度；Z1——天然氣在操作(zuo)條件下的壓縮因(yīn)子；Gr——天然氣的真實(shí)相對密度。

（1）天然氣(qì)在操作條件下上(shàng)遊取壓孔處絕對(duì)壓力測量📐的不确(que)定📐度
當置信概率(lü)爲95%時，天然氣在操(cao)作條件下上遊取(qu)壓孔處絕對壓力(lì)測量的不确定度(du)按式（6）估算：

式中：ξp——壓(yā)力儀表的準确度(du)等級；pk——壓力儀表的(de)量程；Pi——絕對壓力測(cè)量點，按式（7）計算：
Pi+pi+Pa（7）
式(shi)中：pi——表壓力測量點(dian)；Pa——當地大氣壓。
　　對組(zu)合測量儀表應按(an)組合測量不确定(ding)度求解。（2）天然氣在(zài)操作條件下熱力(lì)學溫度測量的不(bú)确定度💛
當置信概(gài)率爲95%時，天然氣在(zai)操作條件下熱力(li)學溫度測🈲量的不(bú)确定度按式（8）估算(suan)：

式中：ξt——溫度儀表準(zhun)确度等級；tk——溫度儀(yí)表的量程；Ti——熱力學(xué)溫度‼️測量點，按式(shi)（9）計算：
Ti=ti+273.15（9）
對組合測量(liàng)儀表應按組合測(ce)量不确定度求解(jiě)。
（3）天然氣壓縮因子(zǐ)測量的不确定度(dù)
　　天然氣壓縮因子(zi)按AGANX-19計算，其測量不(bú)确定度爲0.5%；按GB/T17747.2-2011或GB/T17747.3-2011計(jì)算，其測量不确定(ding)度爲0.1%。
（4）天然氣相對(dui)密度測量的不确(què)定度取0.3%。
3不确定度(du)計算實例
已知某(mou)孔闆流量計測量(liang)參數如下：
孔闆開(kai)孔直徑d=45mm；
上遊測量(liàng)管内徑D=200mm；
差壓?p=20kPa；
天然(ran)氣在操作條件下(xià)上遊取壓孔處的(de)表壓pi=1.2MPa；
當地大氣壓(yā)Pa=0.101325MPa；
天然氣在操作條(tiáo)件下的溫度ti=30℃；
差壓(yā)儀表準确度等級(ji)0.2%，量程60kPa；
壓力儀表準(zhǔn)确度等級0.2%，量程10MPa；
溫(wen)度儀表準确度等(deng)級0.5%，量程100℃。
可估算得(de)：β=0.225，則有流出系數的(de)不确定度

4結論
　　孔(kǒng)闆流量計質量流(liu)量測量的不确定(ding)度主要來源于🥵六(liu)個方面:流出系數(shu)的不确定度、可膨(péng)脹性系數的不确(què)定度、測🐇量管🤟内徑(jing)的不确定度、孔闆(pan)開孔直徑的不确(que)定度、差壓測量的(de)不确定度、天然氣(qì)密度測量的不确(que)定度。從🧡以上幾方(fang)面人手就可以有(you)效降低孔闆流量(liang)計質量流🈲量測量(liang)的不确定度，提高(gāo)其計量性能，爲全(quán)社會越來越受到(dào)重視的能源計量(liang)提供穩定可靠的(de)計量數據。

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