摘(zhai)要：爲滿足(zu)天然氣流(liu)量計 算機(ji)的檢定和(he)校準需求(qiu)，完善企業(ye)天然氣流(liu)量量值溯(su)源和傳遞(di)體系，中國(guo)石化研究(jiu)并建立了(le)一套流量(liang)計算機标(biao)準裝置。首(shou)👄次提出了(le)信号通道(dao)檢定和計(ji)算⛹🏻‍♀️軟件檢(jian)定的雙重(zhong)檢定模式(shi)，滿足了不(bu)同型号和(he)種類流量(liang)計算機的(de)需求。在設(she)備選型方(fang)面，選用高(gao)精度的多(duo)功能校驗(yan)儀作爲标(biao)準器，選用(yong)FlowbossS600+流量計算(suan)機作爲核(he)查标準，實(shi)現了對不(bu)同信号傳(chuan)輸類型流(liu)量計🍓算機(ji)的檢定。通(tong)過測試實(shi)驗和不确(que)定度評定(ding)，該标準裝(zhuang)置流量測(ce)量不确定(ding)度優🌈于0.14%(k=2)。
0引(yin)言
　　随着天(tian)然氣計量(liang)技術的發(fa)展，天然氣(qi)計量分輸(shu)站已相繼(ji)采用💔流量(liang)計算機來(lai)采集流量(liang)計及相關(guan)的溫度、壓(ya)力、組分🤟和(he)密度等參(can)數，通過相(xiang)應的轉換(huan)處理，按照(zhao)有關的規(gui)程規♉範進(jin)行數據分(fen)析，計算出(chu)天然氣的(de)流量計量(liang)數據，并利(li)用這一數(shu)據作爲貿(mao)易結算憑(ping)證。爲了保(bao)證貿易結(jie)算準确可(ke)靠，GB/T18603—2014《天然氣(qi)計量系統(tong)技術要求(qiu)》對流量計(ji)算機檢定(ding)(校準)提出(chu)了明确的(de)要求，需要(yao)對流量計(ji)算機的👈現(xian)場信号采(cai)集及轉換(huan)通道的誤(wu)差進行檢(jian)定(校準)，對(dui)流量計算(suan)機所計量(liang)的天然氣(qi)按照🈲什麽(me)标♈準(或規(gui)程)進行數(shu)據處理以(yi)及相關參(can)🛀🏻數的設置(zhi)都需檢查(cha)核算。爲了(le)适應量傳(chuan)需要，參考(kao)JJG1003《流量計算(suan)❓機》檢定規(gui)程建立了(le)一套天然(ran)氣流量計(ji)算機标準(zhun)裝置。
1裝置(zhi)的原理與(yu)技術指标(biao)
1.1工作原理(li)及組成
　　流(liu)量計 算機(ji)可實時地(di)接收溫度(du)、壓力、流量(liang)的電信号(hao)，對流量測(ce)量值進行(hang)溫度、壓力(li)修正，實現(xian)流量的準(zhun)确計量。流(liu)量計算機(ji)的檢定，是(shi)通過對每(mei)個單獨的(de)參數進行(hang)檢定，然後(hou)再對各個(ge)參數進行(hang)評定的方(fang)法來确定(ding)流量計算(suan)機的量值(zhi)。
　　流量計算(suan)機的檢定(ding)根據所配(pei)套的不同(tong)流量計算(suan)機的程序(xu)分爲兩種(zhong)，一種是信(xin)号通道的(de)檢定，另一(yi)種是計算(suan)軟件檢定(ding)。信号通道(dao)檢定時，用(yong)直流電阻(zu)箱、多功能(neng)校驗儀，給(gei)出溫度對(dui)應的電阻(zu)值或模拟(ni)信号4～20mA、壓力(li)對應的模(mo)拟信号4～20mA、流(liu)量脈沖信(xin)号，利用上(shang)🈲述标準信(xin)号源對流(liu)量計算機(ji)各測量✨通(tong)道(溫度、壓(ya)力、流量)進(jin)行檢定，讀(du)取流量計(ji)算機各通(tong)道的輸出(chu)值，參考檢(jian)定規程JJG1003《流(liu)量計算儀(yi)》的要🎯求計(ji)算出流量(liang)🈲計算機各(ge)通道的測(ce)量誤差。計(ji)算軟件檢(jian)♍定時，利用(yong)标準信号(hao)🏒源或人工(gong)設置參數(shu)的方法，使(shi)流量計算(suan)機各輸入(ru)信号處于(yu)相對♻️恒定(ding)值，讀取流(liu)量計算機(ji)流量輸出(chu)值，參考檢(jian)定規程♊JJG1003《流(liu)量計算儀(yi)》的要求計(ji)🐇算出流量(liang)計算機各(ge)通道的測(ce)量誤差。
1.2主(zhu)要技術指(zhi)标
計量标(biao)準裝置的(de)主要技術(shu)指标見表(biao)1。

2實驗部分(fen)
2.1瞬時流量(liang)測試
　　實驗(yan)點取流量(liang)計算機最(zui)大流量對(dui)應的輸入(ru)信号💁的🔞0.2倍(bei)、0.4倍、0.6倍、0.8倍、1倍(bei)量限附近(jin);溫度壓力(li)參數進行(hang)手動設置(zhi)，保持不變(bian)。按選取實(shi)驗點，作一(yi)次循環測(ce)量。按下式(shi)計✍️算每個(ge)流量點的(de)誤差(Ei)。
Ei=(qi－qsi)/qmax×100%(1)
　　式中(zhong):qi爲該流量(liang)檢定點的(de)流量積算(suan)儀示值;qmax爲(wei)該積🙇🏻算💞儀(yi)在😍設計狀(zhuang)态下的最(zui)大流量。qsi爲(wei)該流量檢(jian)定點流量(liang)☁️的理論計(ji)算值。
2.2溫度(du)壓力通道(dao)測試
　　實驗(yan)點取零點(dian)、0.25Amax、0.5Amax、0.75Amax、Amax。選取實驗(yan)點，作一次(ci)循環測量(liang)。按下式計(ji)算每個檢(jian)定點誤差(cha)(EAi)
EAi=(Ai－Asi)/Amax×100%(2)
式中:Ai爲檢(jian)定點積算(suan)儀示值;Asi爲(wei)檢定點輸(shu)入信号對(dui)應的🧡理🥵論(lun)計算值;Amax爲(wei)輸入信号(hao)對應的理(li)論計算的(de)最大值。
3實(shi)驗結果
　　選(xuan)一台EMEＲSON生産(chan)的FlobossS600+型流量(liang)計算機，其(qi)測量範圍(wei)爲10～18000m3/h，配套 溫(wen)度變送器(qi) 測量範圍(wei)爲－40～80℃，配套 壓(ya)力變送器(qi) 測量範圍(wei)爲0～10MPa;在相同(tong)條件下，用(yong)标準器MC6多(duo)功能校驗(yan)儀對流量(liang)🤞、溫度、壓力(li)通道進行(hang)測量，測量(liang)結果見表(biao)㊙️2、3、4。



4不确定度(du)評定
4.1數學(xue)模型
1)渦輪(lun)流量計的(de)工況流量(liang)

　　式中:q爲 渦(wo)輪流量計(ji) 工況體積(ji)流量，m3/h;f爲單(dan)位時間内(nei)渦輪流量(liang)計發的脈(mo)沖信🤞号個(ge)數，1/s;K爲渦輪(lun)流量計的(de)脈沖系數(shu)，即單位體(ti)積的流體(ti)流過流量(liang)計發出的(de)脈沖數，1/m3
2)渦(wo)輪流量計(ji)的标況流(liu)量

　　式中:qn爲(wei)渦輪流量(liang)計标況體(ti)積流量，m3/h;q爲(wei)渦輪流量(liang)計工況體(ti)積流量，m3/h;P爲(wei)工作狀态(tai)下的絕對(dui)壓力，kPa;Pn爲标(biao)準🚩大氣壓(ya)力⛷️，101.325kPa;T爲标🔞準(zhun)狀态下氣(qi)體溫度，293.15K;Tn爲(wei)工作狀态(tai)下氣體溫(wen)度，K;Z爲工🏃🏻‍♂️作(zuo)狀态下氣(qi)體⛱️壓縮因(yin)子(無量綱(gang));Zn爲💚标準狀(zhuang)态下氣體(ti)壓縮因子(zi)(無量綱)
4.2測(ce)量不确定(ding)度分析
　　分(fen)析渦輪流(liu)量計的數(shu)學模型(4)可(ke)以得出，影(ying)響測量🔞誤(wu)差的🏃‍♀️主要(yao)因素來自(zi)于輸入量(liang)f、P、T、Z。标準不确(que)定度彙總(zong)如表5所⛱️示(shi)。

4.3合成不确(que)定度

5測量(liang)結果驗證(zheng)
　　選一台流(liu)量計算機(ji)，其測量範(fan)圍爲0～7200m3/h，具備(bei)中國計量(liang)院的有😄效(xiao)校準證書(shu)。采用本裝(zhuang)置進行校(xiao)準測試，測(ce)量結果偏(pian)差小于兩(liang)标準裝置(zhi)的測量不(bu)确定度方(fang)和根，滿足(zu)JJF1033—2008《計量标準(zhun)考核規範(fan)🈲》要求，測量(liang)精度得到(dao)🌈驗證。驗證(zheng)結果見表(biao)6、7、8



6結束語
　　建(jian)立的天然(ran)氣流量計(ji)算機标準(zhun)裝置，通過(guo)信号通道(dao)檢定和計(ji)算軟件檢(jian)定的雙重(zhong)檢定模式(shi)，實現了不(bu)同⭐型号及(ji)信号傳輸(shu)類🎯型的流(liu)量計算機(ji)的檢定需(xu)求，通過測(ce)量不确定(ding)度評定㊙️和(he)測量結果(guo)驗證，保證(zheng)了标準裝(zhuang)置測量結(jie)果的精度(du)。

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