摘要：爲滿(mǎn)足天然氣(qi)流量計 算(suàn)機的檢定(ding)和校準需(xu)求，完善企(qi)業天然氣(qì)流量量值(zhí)溯源和傳(chuán)😍遞體系，中(zhōng)國石化研(yan)究并建立(li)了一套㊙️流(liú)量計算機(ji)标準裝置(zhì)。首次提出(chū)了信号通(tong)道檢定和(hé)計算軟件(jiàn)檢定的雙(shuāng)重檢定模(mo)式，滿足了(le)不同型号(hào)和種類流(liú)量計算機(jī)的需求。在(zài)設備選型(xing)方面，選用(yong)高精度的(de)多功能校(xiao)驗儀作爲(wèi)标準器，選(xuǎn)用FlowbossS600+流量計(jì)算機作爲(wèi)核查标準(zhǔn)，實現了對(dui)不同信号(hào)傳輸類型(xing)流量計算(suàn)機的檢定(dìng)。通過測試(shì)實驗和不(bú)确定度評(ping)定，該标準(zhun)裝置流👈量(liàng)測量不确(que)定度優于(yu)0.14%(k=2)。
0引言
　　随着(zhe)天然氣計(jì)量技術的(de)發展，天然(ran)氣計量分(fen)輸站已相(xiàng)繼采用流(liu)量計算機(jī)來采集流(liu)量計及相(xiang)關的溫度(dù)、壓力、組分(fen)和密度等(deng)參數，通過(guo)相應的轉(zhuan)換處理，按(an)照有關的(de)規程規範(fan)進行數據(jù)分析，計算(suàn)出天然氣(qì)的流量計(ji)量數據，并(bìng)利用這一(yi)數據作爲(wèi)貿易結算(suàn)憑證。爲了(le)保證貿易(yì)😘結算準确(que)可靠，GB/T18603—2014《天然(rán)氣計量系(xi)統技術🔞要(yao)⛱️求》對流量(liàng)計算機檢(jiǎn)定(校準)提(tí)出了明确(què)的要求，需(xu)要對流量(liang)計算機的(de)現場信号(hào)采集及轉(zhuǎn)換通道的(de)誤差㊙️進行(hang)檢定(校準(zhun))，對✌️流量計(jì)算機所計(jì)量的天然(rán)氣按照什(shi)麽标準(或(huo)規程)進行(hang)數據🔴處理(li)以及相關(guān)參💞數的設(she)🏃置都需檢(jiǎn)查核算。爲(wei)了适應量(liàng)傳需要，參(cān)考JJG1003《流量計(ji)算機》檢定(dìng)規程建立(li)了一🌂套天(tian)♉然氣流量(liang)計算機标(biāo)準裝置。
1裝(zhuāng)置的原理(li)與技術指(zhǐ)标
1.1工作原(yuan)理及組成(chéng)
　　流量計 算(suan)機可實時(shí)地接收溫(wen)度、壓力、流(liu)量的電信(xin)号，對流量(liang)測🐉量值進(jin)行溫度、壓(yā)力修正，實(shí)現流量的(de)準确計量(liàng)。流⁉️量計算(suàn)機的檢定(dìng)，是🏃‍♂️通過對(duì)每個單獨(du)的參數進(jìn)行檢定，然(ran)後再對各(gè)個參數進(jin)行評定的(de)方法來确(què)定流量計(ji)算機的量(liàng)值。
　　流量計(jì)算機的檢(jiǎn)定根據所(suǒ)配套的不(bu)同流量計(jì)算🌈機✉️的程(chéng)序分爲兩(liang)種，一種是(shì)信号通道(dao)的檢定，另(ling)一種是計(jì)算軟件檢(jiǎn)定。信号通(tōng)道檢定時(shi)，用直流電(dian)阻箱、多功(gong)👣能校驗儀(yi)，給出溫度(du)對應的電(dian)阻值或模(mó)拟信号4～20mA、壓(ya)力對應的(de)模☂️拟信号(hao)4～20mA、流量脈沖(chong)信号，利用(yòng)上述标準(zhǔn)信号源對(dui)流量計算(suàn)機各測量(liang)通道(溫度(du)、壓力、流量(liang))進行✨檢定(dìng)，讀取流量(liàng)計算機各(ge)通道的輸(shu)出值，參考(kǎo)檢♊定規程(cheng)JJG1003《流量計算(suàn)儀》的要求(qiú)計算出流(liu)量🌈計算機(ji)各通道的(de)測量誤差(chà)。計算軟件(jian)檢定時，利(li)用标準信(xin)号⚽源或人(rén)工設置參(cān)數的方法(fa)，使流量計(ji)算❤️機各輸(shū)入信号處(chù)于相對恒(heng)定值，讀取(qu)流量計算(suàn)機🔅流量輸(shu)出值，參考(kao)檢定規程(cheng)JJG1003《流量計算(suan)儀》的要求(qiú)計算出流(liú)量計算機(jī)各通道的(de)測量誤差(chà)。
1.2主要技術(shù)指标
計量(liang)标準裝置(zhì)的主要技(ji)術指标見(jian)表1。

2實驗部(bù)分
2.1瞬時流(liu)量測試
　　實(shí)驗點取流(liú)量計算機(jī)最大流量(liang)對應的輸(shu)入信号的(de)🛀0.2倍、0.4倍、0.6倍、0.8倍(bèi)♍、1倍量限附(fù)近;溫度壓(yā)力參數進(jìn)行手動設(she)置💰，保持不(bu)變。按選取(qu)實驗點，作(zuo)一次循環(huán)測量。按下(xià)式計算每(měi)個流量點(dian)的誤差(Ei)。
Ei=(qi－qsi)/qmax×100%(1)
　　式(shì)中:qi爲該流(liu)量檢定點(diǎn)的流量積(jī)算儀示值(zhi);qmax爲該積算(suan)儀在設計(jì)狀态下的(de)最大流量(liàng)。qsi爲該流量(liang)檢定點流(liu)量🐅的理論(lùn)計算值。
2.2溫(wen)度壓力通(tong)道測試
　　實(shí)驗點取零(líng)點、0.25Amax、0.5Amax、0.75Amax、Amax。選取實(shí)驗點，作一(yi)次循環測(ce)量。按下🌐式(shì)計算每個(gè)檢定點誤(wù)差(EAi)
EAi=(Ai－Asi)/Amax×100%(2)
式中:Ai爲(wèi)檢定點積(jī)算儀示值(zhí);Asi爲檢定點(dian)輸入信号(hao)對應的理(li)論🙇‍♀️計算值(zhí);Amax爲輸入信(xin)号對應的(de)理論計算(suàn)的最大☔值(zhí)。
3實驗結果(guǒ)
　　選一台EMEＲSON生(sheng)産的FlobossS600+型流(liú)量計算機(ji)，其測量範(fàn)圍爲10～18000m3/h，配套(tao) 溫度變送(sòng)器 測量範(fan)圍爲－40～80℃，配套(tao) 壓力變送(sòng)器 測量範(fan)圍爲0～10MPa;在相(xiang)同條件下(xià)，用标準器(qi)MC6多功能校(xiao)驗儀對流(liu)量、溫度、壓(yā)力通道進(jìn)行測量，測(cè)量結果見(jiàn)表2、3、4。



4不确定(ding)度評定
4.1數(shù)學模型
1)渦(wō)輪流量計(ji)的工況流(liu)量

　　式中:q爲(wei) 渦輪流量(liàng)計 工況體(tǐ)積流量，m3/h;f爲(wei)單位時間(jian)内渦輪流(liu)量計發的(de)脈沖信号(hào)個數，1/s;K爲渦(wo)輪流量計(jì)的脈沖系(xì)數，即單位(wei)體⭕積的😘流(liu)體流過♋流(liu)量計發出(chū)的脈沖數(shù)，1/m3
2)渦輪流量(liang)計的标況(kuàng)流量

　　式中(zhong):qn爲渦輪流(liú)量計标況(kuàng)體積流量(liang)，m3/h;q爲渦輪流(liu)量計✊工❄️況(kuàng)👅體積流☀️量(liàng)，m3/h;P爲工作狀(zhuang)态下的絕(jué)對壓力，kPa;Pn爲(wèi)标準大氣(qi)壓力，101.325kPa;T爲标(biāo)準狀态下(xià)氣體溫度(du)，293.15K;Tn爲工作狀(zhuang)态下🔞氣體(ti)溫度，K;Z爲工(gōng)作狀态下(xià)氣體壓縮(suo)因子(無量(liàng)綱);Zn爲标準(zhun)狀态🤩下氣(qì)體壓縮因(yīn)子(無🚶‍♀️量綱(gang))
4.2測量不确(què)定度分析(xi)
　　分析渦輪(lun)流量計的(de)數學模型(xing)(4)可以得出(chu)，影響測量(liàng)誤差的主(zhǔ)要因素來(lái)自于輸入(rù)量f、P、T、Z。标準不(bu)确定度彙(huì)總如表5所(suo)示。

4.3合成不(bu)确定度

5測(ce)量結果驗(yàn)證
　　選一台(tai)流量計算(suan)機，其測量(liang)範圍爲0～7200m3/h，具(jù)備中國計(ji)量院的‼️有(yǒu)效校準證(zheng)書。采用本(běn)裝置進行(háng)校準測試(shì)，測量結♍果(guo)偏差小✍️于(yú)兩标準裝(zhuang)置的測量(liàng)不确定度(du)方和根，滿(mǎn)足JJF1033—2008《計量标(biao)準考核規(guī)範》要求，測(ce)量精度得(de)到驗證。驗(yàn)證結果見(jian)表6、7、8



6結束語(yǔ)
　　建立的天(tiān)然氣流量(liang)計算機标(biāo)準裝置，通(tong)過信号通(tōng)♋道檢定和(he)計🐕算軟件(jian)檢定的雙(shuang)重檢定模(mó)式，實現了(le)不同🌍型号(hao)及信号傳(chuán)輸類型的(de)流量計算(suàn)機的檢定(ding)需求，通過(guò)測量不确(que)定度評定(ding)和測量結(jie)果驗證，保(bǎo)證了标準(zhun)裝置測量(liang)👨‍❤️‍👨結果的精(jīng)度。

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