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流量測(cè)量?jī)x表幾種檢定方式比較

更新時(shí)間:2021-12-30點(diǎn)擊次數(shù):1561

摘 要: 流量測(cè)量?jī)x表的檢定,通常采用實(shí)流檢定和干式檢定兩種方式。采用何種方式檢定流量?jī)x表取決于計(jì)量系統(tǒng)對(duì)測(cè)量不確定度的要求、被檢流量計(jì)的類(lèi)型、用途、所具備的檢定條件、檢定所需費(fèi)用等諸多因素。一般,用于液體計(jì)量的流量?jī)x表(如原油和水計(jì)量?jī)x表)基本上采用實(shí)流檢定,而氣體計(jì)量的流量?jī)x表(如天然氣貿(mào)易結(jié)算用的差壓式流量?jī)x表)絕大多數(shù)采用干式檢定方式,只有極少數(shù)采用臨界流噴嘴在線(xiàn)實(shí)流檢定或離線(xiàn)檢定。

一、幾種檢定方式的選取

流量測(cè)量?jī)x表的檢定,通常采用實(shí)流檢定和干式檢定兩種方式。采用何種方式檢定流量?jī)x表取決于計(jì)量系統(tǒng)對(duì)測(cè)量不確定度的要求、被檢流量計(jì)的類(lèi)型、用途、所具備的檢定條件、檢定所需費(fèi)用等諸多因素。一般,用于液體計(jì)量的流量?jī)x表(如原油和水計(jì)量?jī)x表)基本上采用實(shí)流檢定,而氣體計(jì)量的流量?jī)x表(如天然氣貿(mào)易結(jié)算用的差壓式流量?jī)x表)絕大多數(shù)采用干式檢定方式,只有極少數(shù)采用臨界流噴嘴在線(xiàn)實(shí)流檢定或離線(xiàn)檢定。

二、幾種檢定方式的差異

1.檢定結(jié)論上的不同

采用組合測(cè)量方法對(duì)流量?jī)x表進(jìn)行干式檢定,是根據(jù)各有關(guān)參數(shù)的測(cè)量結(jié)果及其不確定度,按照誤差處理方法合成出儀表的流量測(cè)量總不確定度的,是以一定的置信度間接確定流量?jī)x表的不確定度范圍的,它不能給出具體誤差值。它通常是以大量豐富的試驗(yàn)數(shù)據(jù)和標(biāo)準(zhǔn)化的技術(shù)要求為前提,保持了計(jì)量的試驗(yàn)性和一致性的特點(diǎn)。比如,標(biāo)準(zhǔn)孔板節(jié)流裝置、臨界流文丘利噴嘴等已有相當(dāng)成熟的干式檢定技術(shù)。以孔板流量計(jì)為例,其流出系數(shù)公式是建立在極其豐富和充分的試驗(yàn)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)之上的,標(biāo)準(zhǔn)上給出的流出系數(shù)的誤差范圍:不大于0.6%。在合成孔板流量測(cè)量的不確定度時(shí),也只能以一定的置信度給出一定的不確定度范圍。

實(shí)流檢定尤其是在線(xiàn)實(shí)流檢定符合準(zhǔn)確性、一致性、溯源性和試驗(yàn)性等計(jì)量特點(diǎn),能實(shí)現(xiàn)真正的流量測(cè)量?jī)x表校準(zhǔn)或賦值,能保證量值傳遞或溯源性的連續(xù)和封閉。離線(xiàn)檢定給出流量?jī)x表在檢定條件下的誤差值或流量計(jì)系數(shù),但因其實(shí)際操作條件和安裝條件不同于檢定條件,介質(zhì)的有關(guān)物性參數(shù)甚至介質(zhì)本身也有所不同,實(shí)際上這種檢定不是真正意義上的校準(zhǔn)或賦值。嚴(yán)格地講,流量?jī)x表的離線(xiàn)檢定結(jié)果只能說(shuō)明其在檢定條件下的計(jì)量特性,大多數(shù)的實(shí)際使用現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境條件、儀表的安裝條件和操作條件與檢定條件相
比有很大不同,這樣會(huì)給流量?jī)x表帶來(lái)附加誤差,而附加誤差大小總是以一定的經(jīng)驗(yàn)主觀(guān)判斷的,所以離線(xiàn)檢定對(duì)于流量測(cè)量結(jié)果要求不高,或者說(shuō)即使有附加誤差也能滿(mǎn)足預(yù)期的測(cè)量要求,不失為一種簡(jiǎn)單易行的選擇。

2.對(duì)物性參數(shù)影響的修正程度不同

幾乎所有流量測(cè)量?jī)x表的測(cè)量結(jié)果都受到被測(cè)介質(zhì)有關(guān)物性參數(shù)的影響,只是影響程度不一樣。對(duì)于能以顯函數(shù)表現(xiàn)其對(duì)流量測(cè)量結(jié)果影響的物性參數(shù),只要知道這些參數(shù)的實(shí)際值,就能對(duì)其進(jìn)行修正,如天然氣相對(duì)密度、壓縮因子、等熵指數(shù)等對(duì)孔板流量計(jì)測(cè)量的影響。但對(duì)大多數(shù)流量測(cè)量?jī)x表來(lái)說(shuō),物性參數(shù)對(duì)其計(jì)量性能的影響難以用數(shù)學(xué)公式準(zhǔn)確地表達(dá)出來(lái),比如,在液體計(jì)量中,容積式流量計(jì)和速度式流量計(jì)對(duì)液體黏度的變化十分敏感,特別是在低黏度下和儀表測(cè)量范圍的下限,目前還沒(méi)有通用的黏度修正公式。在天然氣流量測(cè)量中,天然氣密度變化對(duì)渦輪、渦街等速度式流量計(jì)有明顯的影響,若考慮流量計(jì)在低壓下用空氣做介質(zhì)檢定的結(jié)果是否能直接用于高壓下的天然氣時(shí),在線(xiàn)實(shí)流檢定成為*消除物性參數(shù)影響的*選擇,因?yàn)楦墒綑z定、離線(xiàn)檢定不能消除物性參數(shù)對(duì)上述流量測(cè)量?jī)x表的影響。

3.對(duì)操作條件影響的修正程度不同

流量?jī)x表的操作條件或運(yùn)行條件直接影響其計(jì)量性能,操作壓力或溫度變化對(duì)流量?jī)x表的最直接影響就是其計(jì)量腔體的改變,其間接影響是被測(cè)介質(zhì)黏度、密度等物性,間接影響可在修正物性參數(shù)影響時(shí)考慮。由于流量?jī)x表結(jié)構(gòu)和形狀的復(fù)雜性及裝配的離散性,幾乎不可能采用計(jì)算方法對(duì)其腔體隨操作條件的變化精確地進(jìn)行修正,也不可能根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)針對(duì)所有流量計(jì)擬合出滿(mǎn)足準(zhǔn)確度要求的經(jīng)驗(yàn)公式。

對(duì)于容積式流量計(jì),計(jì)量腔體的變化會(huì)導(dǎo)致作為測(cè)量基準(zhǔn)的容積的改變,會(huì)引起內(nèi)部漏失量的變化,從而影響流量測(cè)量結(jié)果。對(duì)于速度式流量計(jì),操作條件的改變將引起其流通面積的變化,從而導(dǎo)致儀表系數(shù)的變化。如果檢定時(shí)流量?jī)x表的操作條件能與實(shí)際使用時(shí)相同或接近,則離線(xiàn)檢定能滿(mǎn)足要求,但是,由于操作條件的復(fù)雜性和多變性,離線(xiàn)檢定往往不能復(fù)現(xiàn)實(shí)際操作條件,只有在線(xiàn)檢定能解決高準(zhǔn)確度的流量測(cè)量問(wèn)題,否則要考慮附加的誤差。

三、結(jié)論

綜上所述,對(duì)于流量測(cè)量?jī)x表,干式檢定適用的儀表十分有限,且它只能確定流量測(cè)量的不確定度范圍不能直接對(duì)流量?jī)x表進(jìn)行校準(zhǔn)或賦值。離線(xiàn)檢定適用于對(duì)流量準(zhǔn)確度要求不高的場(chǎng)合,它體現(xiàn)了流量溯源的動(dòng)態(tài)特點(diǎn),但很難做到溯源或傳遞鏈的封閉。在線(xiàn)實(shí)流檢定符合流量量值的動(dòng)態(tài)溯源特征,它充分考慮了物性參數(shù)、操作條件、環(huán)境條件、安裝條件等諸多影響,保證檢定條件與實(shí)際使用條件的充分一致,對(duì)于貿(mào)易結(jié)算的測(cè)量?jī)x表,買(mǎi)賣(mài)雙方都希望能采用在線(xiàn)實(shí)流檢定,以實(shí)現(xiàn)真正的計(jì)量公正。

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