【摘要(yào)】孔闆流量計 屬于(yú)标準型節流式差(cha)壓流量計，依據其(qí)測量天然氣✊質量(liàng)☀️流量計算公式可(ke)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(ke)膨脹性系數的不(bú)确定度、測量管内(nèi)徑的不确定度、孔(kong)闆開🈲孔直徑的不(bú)确定度、差壓測量(liang)的不确定度、天然(ran)氣密度測量的不(bú)确🛀🏻定度。
引言
　　随着(zhe)天然氣工業的不(bú)斷發展和天然氣(qì)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(hang)業采用孔闆流量(liàng)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(yīn)此，對孔💋闆流量計(jì)測量天然氣🏃‍♂️質量(liàng)流量的不确定度(du)進行細緻的分析(xī)就變得尤爲🏃‍♀️重要(yao)。孔闆流量📧計測量(liàng)天然氣🌏質量流量(liàng)不确定度分析
1孔(kǒng)闆流量計測量天(tiān)然氣流量原理和(hé)計算公式
1.1測量原(yuan)理
　　孔闆流量計是(shi)由标準孔闆、 差壓(yā)變送器 、 壓力變送(sòng)器 、 溫度變送器 及(ji)流量計算機配套(tao)組成的差壓流量(liang)裝置，可測量氣體(tǐ)🏃、蒸汽👄、液體流量，具(jù)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(chà)（差壓），天然氣的流(liu)速越大，孔闆前後(hòu)産生的差壓也越(yue)大，從而可通🐉過測(ce)量差壓來衡量流(liu)過孔闆的天然氣(qi)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(fāng)程爲基礎的。
1.2質量(liang)流量計算公式
　　天(tian)然氣質量流量計(jì)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(cāo)作條件下上遊取(qǔ)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(què)定度按式（2）估算：

2.1流(liu)出系數的不确定(dìng)度
當0.1≤β＜0.2時，其值爲（0.7-β）%；
當(dang)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(que)定度。
2.2可膨脹性系(xì)數的不确定度

1. 測(cè)量管内徑的不确(que)定度

其值爲0.4%。

1. 孔闆(pǎn)開孔直徑的不确(què)定度

其值爲0.07%。

1. 差壓(yā)測量的不确定度(du)

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

式(shì)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(ce)量的不确定度
　　天(tiān)然氣密度可以用(yòng)天然氣密度計安(an)裝于計量點♈上在(zai)線實測，也可以根(gen)據相應平面處的(de)靜壓、溫度等特性(xing)資料進🌈行計算。目(mu)前國内普遍采用(yòng)後一種🐅方法，按式(shi)（4）計算：

式中：Ma——幹空氣(qì)的摩爾質量；R——通用(yong)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(tiān)然氣在标準參比(bǐ)條件☎️下的壓縮因(yin)子；P1——天然氣在操作(zuò)條件下上遊取壓(ya)孔處的絕對靜壓(ya)；T1——天㊙️然氣在操作條(tiáo)件下的熱力學溫(wen)度；Z1——天然氣在操作(zuò)條件下的壓縮因(yin)子；Gr——天然氣📱的真實(shí)相對密度。

（1）天然氣(qi)在操作條件下上(shang)遊取壓孔處絕對(duì)壓力測量📐的不确(què)定度
當置信概率(lü)爲95%時，天然氣在操(cāo)作條件下上遊取(qǔ)壓孔處絕對壓🐅力(li)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(dù)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(zǔ)合測量儀表應按(àn)組合測量不确定(ding)度求解。（2）天然氣在(zai)👉操作條件下熱力(lì)學溫度測量的不(bú)确定度🌈
當置信概(gai)率爲95%時，天然氣在(zai)操作條件下熱力(lì)學溫度測量的不(bu)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(yi)表的量程；Ti——熱力學(xue)溫度測量點，按式(shi)（9）計算：
Ti=ti+273.15（9）
對組合測量(liang)儀表應按組合測(cè)量不确定度求解(jie)。
（3）天然氣壓縮因子(zi)測量的不确定度(du)
　　天然氣壓縮因子(zǐ)按AGANX-19計算，其測量不(bu)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(dìng)度爲0.1%。
（4）天然氣相對(duì)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(liàng)參數如下：
孔闆開(kāi)孔直徑d=45mm；
上遊測量(liang)管内徑D=200mm；
差壓?p=20kPa；
天然(rán)氣在操作條件下(xia)上遊取壓孔處的(de)表壓pi=1.2MPa；
當地大氣壓(ya)Pa=0.101325MPa；
天然氣在操作條(tiáo)件下的溫度ti=30℃；
差壓(ya)儀表準确度等級(ji)0.2%，量程60kPa；
壓力儀表準(zhun)确度等級0.2%，量程10MPa；
溫(wēn)度儀表準确度等(děng)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(liú)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(peng)脹性系數的不确(que)定度、測量管内徑(jing)的不确定度、孔闆(pan)開孔直徑的不确(què)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(yǒu)效降低孔闆流量(liàng)計質量流量測量(liàng)的不🏃🏻‍♂️确定度，提高(gao)其計量性能，爲全(quan)社會越來越受到(dào)重視的能♈源計量(liàng)提供穩定可靠的(de)計量💘數據。

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