淺析燃氣(qi)流量計體積修(xiu)正儀誤差
摘要(yao):燃氣流量計 體(tǐ)積修正儀中的(de)壓力和溫度傳(chuan)感器,在長期使(shi)用☎️過程中會出(chu)現老化以及零(ling)點漂移,導緻溫(wen)度和壓🏃♀️力值不(bu)準,及燃氣流量(liàng)計計量不準。目(mu)前燃氣流量計(ji)的壓力和溫度(dù)傳感器長期使(shǐ)用又🈲未進行檢(jiǎn)定,體積修正儀(yi)的誤差就會導(dǎo)緻偏差越來越(yuè)大,而且可能會(hui)引起貿易糾紛(fēn)。因此,對燃氣流(liu)🔴量計中的壓力(lì)和溫度傳感🧑🏽🤝🧑🏻器(qì)增加定期的檢(jiǎn)定或比對十分(fen)必要。 0引言 天然(ran)氣作爲-種清潔(jié)、低排放的高效(xiào)能源,已在國内(nèi)大規模地發展(zhǎn),與之相關的天(tian)然氣流量計也(ye)在各行各💃🏻業中(zhong)得到廣泛應用(yong)。 燃氣流量計在(zài)整個過程中,主(zhǔ)要用于内部計(ji)量和貿🚶易計量(liang),因此顯得特别(bie)重要,在整個生(sheng)命周期中,目前(qian)工商業的天然(rán)🐕氣流量計基本(ben)采用機械計數(shù)🌈+電子顯示或純(chun)電子顯示,由溫(wēn)度和壓力參與(yu)補償,轉化爲标(biao)準狀态下的總(zǒng)量進行最終的(de)貿易結算🌈。 計量(liàng)管理是企業經(jīng)營管理的基礎(chu)工作之一,是提(tí)高企💞業經濟效(xiao)益的重要手段(duan),而燃氣流量計(jì)是天然氣企業(yè)計量管理的核(he)心業務。體積修(xiū)正儀作爲流量(liàng)計的重要🧡組成(cheng)部分,其運行情(qing)況💔對流量計計(jì)量正确率至關(guan)重要。 對整個流(liú)量計進行定期(qi)的檢定過程中(zhong),隻對機械部分(fèn)的流量計進行(hang)檢定,并未對溫(wen)度和壓力進行(hang)檢定,溫度🌏傳感(gan)器、壓力傳感器(qi)和積算儀在長(zhǎng)期的使用過程(chéng)中會出現了零(ling)點的漂移和線(xiàn)性偏移現🏃🏻象,導(dǎo)緻計量不準,引(yǐn)起糾紛。因此,本(běn)文通過試驗和(hé)采集數據,對燃(ran)氣流量計🔴體積(ji)修正儀誤差的(de)影響進行分析(xī),并給♌出相應的(de)措施和建議。 淺(qian)析燃🔞氣流♈量計(jì)體積修正儀誤(wu)差 1流量計的整(zhěng)體結構 燃氣流(liu)量計一般由基(ji)表、壓力傳感器(qi)、溫度傳感器😍、流(liu)量傳感器和積(jī)算器組成。圖1是(shi)一款 氣體腰輪(lun)流量計 的整體(tǐ)外觀圖。 1.1燃氣流量計(ji)的原理 燃氣流(liu)量計一般由一(yi)次儀表和燃氣(qi)體積修正儀組(zu)成🌂。其🙇♀️中,一次儀(yi)表就是指流量(liang)計的機械流量(liàng)計部分。一次儀(yi)表需要通過流(liú)量傳感器将機(ji)械信号轉化爲(wei)📱電信号,輸人給(gěi)積算器。流量計(jì)🌈中的壓力傳感(gǎn)器和溫度傳感(gan)器采集流量計(jì)管道中🐅的壓力(lì)和溫度。流量傳(chuán)感器将一次㊙️儀(yí)表測得的體積(ji)流量轉化爲流(liu)量,通💔過🏃🏻線路将(jiāng)壓力、溫🚶♀️度和流(liu)量傳輸給積算(suan)器換算,最終轉(zhuǎn)化爲标況總量(liang)用于貿易計量(liàng)。 體積修正儀是(shì)指積算器和溫(wēn)度傳感器或由(yóu)積算器、溫度傳(chuán)感器和壓力傳(chuán)感器組成,根據(jù)燃氣流量計測(ce)得的體積流量(liang)、燃氣💃溫度、壓力(lì)和由氣體組分(fen)相關的壓縮因(yīn)子轉換系數等(deng)參數進行計算(suan),将測量條件下(xia)的體積轉♻️換成(cheng)基準條件下的(de)💯體積,并進行積(ji)算、存儲和顯示(shi)的裝置。 1.2體積修(xiu)正儀的誤差 體(ti)積修正儀的主(zhu)示值誤差由轉(zhuǎn)換系數誤差(ec)或(huo)基準💯條件下的(de)體積轉換誤差(chà)(ev)表示,分量誤差(chà)包括溫度測量(liang)誤‼️差(et)、壓力測量(liang)誤差(ep)和積算器(qì)的誤差(ef)。 根據國(guó)家标準GB/T36242--2018《燃氣流(liu)量計體積修正(zhèng)儀》,詳細規定了(le)體積修⛱️正儀誤(wù)差分布情況見(jian)表1。各種誤差按(àn)以🔞下方💯法進行(hang)計算: 注:①修正儀(yi)主示值的誤差(cha)不考慮燃氣流(liu)量計的誤差;②積(jī)算器的🌍誤差僅(jǐn)考慮自身對脈(mo)沖信号的接收(shōu)和運算所産生(shēng)的誤🆚差,不考慮(lǜ)壓縮因子計算(suan)方法不确定度(du)的影響;③溫度測(cè)量誤差包含了(le)溫度傳感器及(ji)其信号轉換所(suo)引起的誤差;④壓(ya)力測🤞量誤差包(bao)♍含了壓力傳感(gan)器及其信号轉(zhuan)換所引起的誤(wù)差;⑤參比條件是(shì)指📱環境溫度:20℃(3℃,環(huan)境相對濕度:60%(15%;⑥額(é)定條件是🔴指廠(chǎng)家規定的工作(zuo)條件,一般爲:(-25~55)℃. 1)轉(zhuan)換系數誤差 轉(zhuan)換系數的相對(dui)誤差ec按式(1)計算(suàn): 2)基準條件下的(de)體積轉換誤差(chà) 基準條件下的(de)體積Vb轉換的相(xiang)對誤差eV按式(2)計(jì)算: 3)帶有分量顯(xian)示的修正儀的(de)特定誤差 修正(zheng)儀各分量的特(tè)定誤差按式(3)~式(shì)(5)計算: 2燃氣流量(liang)計檢定的現狀(zhuang) 燃氣流量計現(xiàn)種類繁多,流量(liang)計原理也都不(bu)同,不同的流👉量(liàng)計國家也制定(ding)了不同的檢定(ding)規程。規程‼️基本(běn)由 渦輪流量計(ji) 、速度式流量計(jì)、氣體容積式流(liú)量計、 超聲流量(liàng)計 、 差壓式流量(liang)計 、 靶式流量計(ji) 、 旋進旋渦流量(liang)計 、流量積算儀(yí)等檢定規程組(zu)成。 燃氣流量計(jì)都會根據相應(yīng)的檢定規程進(jìn)行出廠檢定🌍和(hé)定期檢定。表2爲(wei)各種流量計的(de)檢定周期表✌️。 流(liu)量積算儀檢定(ding)規程雖然是檢(jiǎn)定電子表頭精(jing)度等級的,但隻(zhī)是對流量信号(hào)的轉換計算誤(wu)差進行檢定,如(rú)瞬時流量1累積(jī)總💯量等,并未對(duì)溫度和壓力傳(chuán)感器的精度🌈進(jin)行檢定,相當于(yu)僅計算了體積(jī)修正儀的主示(shi)值誤差一積算(suàn)器的誤差(ef)、轉換(huàn)系數誤🐆差(ec)或基(jī)準條件下的體(ti)積⁉️轉換誤差(ev),并(bing)未檢定溫度測(ce)量誤差(et)、壓力測(ce)量誤差(ep)。 3溫度和(hé)壓力值存在的(de)偏差 燃氣流量(liang)計在整個的生(sheng)命周期裏,其溫(wen)度和壓力傳感(gǎn).器從采❤️購、調試(shì)、組裝,銷售到市(shì)場的長期使用(yòng)直至流量計淘(táo)🌐汰的㊙️整個過程(chéng)中,流量計廠家(jia)對溫度和壓🈲力(lì)傳感🈲器做了一(yi)次内部檢定,而(ér)後就沒有‼️對溫(wen)度、壓力值進行(háng)檢定和比對了(le)。 溫度和壓力傳(chuan)感器在長期的(de)使用過程中,由(you)于受到環㊙️境溫(wēn)💚度和濕度的影(yǐng)響會出現老化(huà)、精度下降🐕,零點(dian)漂移等問題。本(běn)次共抽檢73台不(bú)同區域、不同使(shǐ)🏃用年限(5年以下(xià)❗7台、5~8年34台🔞、8年以上(shàng)32台)的燃氣流量(liang)計,與🏃♀️燃氣流量(liang)計廠家對體積(ji)修正儀的誤差(chà)情況進行試驗(yàn)分析。其❓中,溫度(dù)傳感🧡器異常的(de)有兩台(使用5~8年(nian)),壓力傳感器♈異(yi)常的有4台(5年以(yǐ)下兩台,8年以上(shàng)兩台)。詳細情況(kuàng)如下: 3.1溫度傳感(gǎn)器 溫度傳感器(qi)以不同年限分(fèn)組,分别測試低(di)溫(-10℃)常溫(20℃)、高🔴溫😄(50℃)下(xia)各溫度傳感器(qi)的溫度偏差,溫(wēn)度偏差以±0.3℃爲👣界(jie),各組溫度傳感(gan)器😍各溫度點測(cè)試情況見圖3(5~8年(nian)有兩個溫度傳(chuán)感器異常)。 3.1.1根據(jù)圖3可以得出以(yi)下結論 1)5年以下(xià)的溫度傳感器(qì)溫度偏差均在(zài)-0.3℃~0.3℃以内。 2)5~8年的溫度(du)傳感器溫度偏(piān)差大部分在-0.3℃~0.3℃以(yi)内:①在低溫的情(qíng)況下,部分溫度(dù)傳感.器偏差偏(piān)正;②在高溫的情(qing)況下,部分溫度(dù)傳感器偏差偏(piān)負。 3)8年以上的溫(wen)度傳感器溫度(du)偏差趨勢與使(shǐ)用期限在5~8年的(de)🎯情況相近,但偏(pian)差個數達到50%左(zuǒ)右。 3.1.2根據表3可以(yi)得出以下結論(lùn) 1)在溫度+0.3℃範圍區(qu)間内,随着使用(yòng)年限的增加,符(fu)合該區間的溫(wen)度🌏傳感器占比(bǐ)減少。 2)随着使用(yòng)年限的增加,溫(wen)漂超過±0.3℃的傳感(gǎn)器數量增加。 3.2壓(ya)力傳感器 壓力(li)傳感器以不同(tong)年限分組,分别(bié)對壓力傳感器(qi)🈲在📱低溫(-10℃)、常溫(20℃)、高(gao)溫(50℃、含5個60℃)進行不(bú)同壓力點測試(shi)(存在4個損壞)。 3.2.1根(gen)據表4可以得出(chū)以下結論 1)3種年(nián)限的壓力傳感(gan)器,偏差均主要(yào)處于±0.4%的範圍内(nei)。 2)使用年限越長(zhǎng)的壓力傳感器(qi),偏差範圍越廣(guang),大部分處于合(hé)格的範圍内。 3)壓(yā)力傳感器受溫(wen)度影響不大。 4)壓(ya)力傳感器線性(xìng)度表現良好。 各(ge)個年限的壓力(lì)傳感器不論在(zai)高壓、中壓或者(zhe)低壓情況下出(chu)現偏差個數相(xiang)差不多,分析原(yuan)始數據,若出現(xian)某點偏⛹🏻♀️差,則會(hui)出現各個點有(you)相近的偏差情(qíng)況。 3.2.2根據表5可以(yi)得出以下結論(lun) 1)8年以上的壓力(lì)傳感器漂移程(chéng)度較分散。 2)5年以(yi)内的漂移程度(du)較集中。 3)随着表(biao)具的使用年限(xian)增長,壓力傳感(gan)器的漂移分散(san)程度☎️會加劇。 4相(xiàng)應的措施和建(jian)議 燃氣流量計(jì)中的溫度和壓(yā)力傳感器随着(zhe)使用年限變長(zhang),都會出現老化(hua)1漂移,最終導緻(zhi)計量偏差1不準(zhǔn),引🌏起貿💰易糾✉️紛(fen)。 現燃氣流量計(jì)的溫度和壓力(li)傳感器基本分(fèn)爲模拟式和數(shù)字式兩種,相對(dui)于模拟式的,數(shù)字式的傳感器(qi)更加穩定、抗外(wai)界幹擾小,精度(du)偏移小。但都會(hui)随時間的變化(hua)出現計量偏差(chà)變大,超出标準(zhun)誤差。 因此,随着(zhe)燃氣流量計的(de)使用量越來越(yuè)多,使用的👄年🥵限(xiàn)越來越長,溫度(du)和壓力傳感器(qì)老化漂移産生(sheng)☂️的誤差,導緻燃(rán)😍氣公🈲司和使用(yong)用戶糾紛越來(lai)越多🔞。 根據本公(gōng)司長期使用的(de)經驗和試驗研(yan)究數據,做出以(yǐ)下建議: 1)安裝燃(rán)氣流量計時,盡(jin)量安裝在室内(nei),安裝在室外的(de)要加🔞強🌈防護措(cuo)施,避免風吹日(ri)曬會加快流量(liang)計設備🔴的老化(hua)和🙇🏻零點偏移📐速(sù)度。 2)溫度和壓力(li)傳感器盡量選(xuan)擇采購抗幹擾(rǎo)能力強的數宇(yu)式傳感器。 3)對溫(wēn)度和壓力傳感(gan)器進行定期比(bǐ)對處理,比對周(zhōu)期一般爲1~2年。對(dui)比對結果不滿(mǎn)足要求的傳感(gan)器,還🏃♀️需進💚行校(xiao)☂️準處理。 4)如果條(tiáo)件允許的話,流(liu)量計送檢時,同(tong)時進行體積💃🏻修(xiū)正🏃🏻儀🚩的檢定,但(dan)大多數的檢定(dìng)院無法檢定體(ti)積⭐修正儀。 5結束(shu)語 本文對燃氣(qi)流量計的計量(liang)誤差進行梳理(lǐ),流量計的誤差(cha)按照國家規定(ding)會進行定期檢(jiǎn)定。體積修正儀(yí)存在的❤️誤差🌍由(yóu)于國家沒有對(duì)流量計相關配(pèi)套的壓力📞和溫(wen)度傳感器進行(háng)檢定的要求,所(suǒ)以壓力和溫度(du)傳感器随着使(shi)用年限的增加(jiā),産生了老化和(he)零點漂移,帶來(lai)的誤差越來越(yue)明顯🏃🏻♂️,從而引發(fa)的貿易糾紛越(yuè)來越多。這就需(xu)要燃氣公司、燃(ran)氣流量㊙️計廠家(jiā)、相關國家檢定(ding)等🍓機構應對體(tǐ)積修正儀誤差(cha)🧑🏾🤝🧑🏼有更多地關注(zhu)和重視,才能讓(ràng)天然🔞氣的計量(liàng)和貿易結算做(zuò)到公平、公⛷️正。
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