摘要(yào)：爲(wèi)滿足天然氣(qì)流量計(jì) 算機(jī)的(de)檢(jiǎn)定和(hé)校準需求，完善(shàn)企業(yè)天然氣流(liú)量量值溯(sù)源和(hé)傳遞體系，中國(guó)石化研究(jiū)并建(jiàn)立了(le)一(yī)套流量(liàng)計算機标準(zhǔn)裝置。首次提(tí)出了(le)信号通(tōng)道(dào)檢定和計算(suàn)軟(ruǎn)件檢(jiǎn)定的雙(shuāng)重(zhòng)檢定模式，滿(mǎn)足了不(bú)同型号和(hé)種類流量計算機的(de)需求。在設備選(xuǎn)型方面，選用高(gāo)精度的多(duō)功(gōng)能校驗儀(yí)作爲标(biāo)準器，選(xuǎn)用flowbosss600+流量(liàng)計算(suàn)機作爲核(hé)查标準，實(shí)現了(le)對不同信(xìn)号傳(chuán)輸類型流量計(jì)算機的檢定。通(tōng)過測(cè)試實(shí)驗和(hé)不(bú)确(què)定(dìng)度評定(dìng)，該标準(zhǔn)裝(zhuāng)置流量測(cè)量不(bú)确定(dìng)度優(yōu)于0.14%(k=2)。
0引(yǐn)言
　　随(suí)着天然氣計量(liàng)技術的發(fā)展，天(tiān)然氣計(jì)量分輸站已(yǐ)相繼(jì)采用流量計算(suàn)機來(lái)采集(jí)流量計及(jí)相關的溫度、壓(yā)力、組(zǔ)分和(hé)密度等參數，通(tōng)過相應的轉換處理，按照(zhào)有關的規(guī)程(chéng)規範進行數(shù)據分析(xī)，計算出(chū)天然(rán)氣的流量計量(liàng)數據，并利(lì)用這(zhè)一數(shù)據作(zuò)爲(wèi)貿易(yì)結算憑(píng)證。爲了保證貿易結算準(zhǔn)确可(kě)靠，gb/t18603—2014《天然氣計量系統(tǒng)技(jì)術要求(qiú)》對流量(liàng)計算機(jī)檢定(校準)提出了明(míng)确的(de)要求(qiú)，需要(yào)對(duì)流(liú)量計(jì)算機(jī)的(de)現(xiàn)場信号(hào)采集(jí)及轉換(huàn)通道的誤差進行檢定(校準)，對流量計(jì)算機所計量的天然氣(qì)按照什麽标準(zhǔn)(或規程)進行(háng)數據處理以(yǐ)及相(xiàng)關參(cān)數(shù)的(de)設置(zhì)都需檢(jiǎn)查核算。爲了适應量傳(chuán)需要(yào)，參(cān)考(kǎo)jjg1003《流量(liàng)計算機》檢(jiǎn)定規程建立了一套(tào)天然(rán)氣流量計(jì)算機标準(zhǔn)裝置(zhì)。
1裝置(zhì)的(de)原理與(yǔ)技術(shù)指标(biāo)
1.1工作(zuò)原理及組成
　　流(liú)量計 算機可實(shí)時地接收(shōu)溫度(dù)、壓力、流量(liàng)的電(diàn)信号，對(duì)流量測(cè)量值(zhí)進行溫度、壓力(lì)修正(zhèng)，實現(xiàn)流量的準确計(jì)量。流(liú)量計算機的檢定，是(shì)通過對每(měi)個單獨的(de)參數(shù)進行檢定，然後(hòu)再(zài)對各個(gè)參數(shù)進(jìn)行(háng)評定(dìng)的方(fāng)法來确定(dìng)流量計(jì)算(suàn)機的(de)量值(zhí)。
　　流(liú)量(liàng)計算(suàn)機的檢定根據所配(pèi)套的不同流量計算機的程序分(fèn)爲兩種(zhǒng)，一種(zhǒng)是信号通道的檢定，另一(yī)種是計算軟(ruǎn)件(jiàn)檢定。信号(hào)通道檢定時，用直流(liú)電阻(zǔ)箱、多功能校驗儀，給(gěi)出溫(wēn)度對(duì)應(yīng)的(de)電阻(zǔ)值或模拟信号4～20ma、壓力對(duì)應的模(mó)拟信(xìn)号4～20ma、流量脈(mò)沖信(xìn)号，利用上(shàng)述标準(zhǔn)信号源(yuán)對流量計(jì)算機(jī)各測量(liàng)通道(溫(wēn)度、壓(yā)力、流量)進(jìn)行檢定，讀取流(liú)量計(jì)算機各通道的輸出(chū)值，參考檢定規程jjg1003《流量計算儀》的要(yào)求計算(suàn)出(chū)流量(liàng)計算機(jī)各通道(dào)的測(cè)量誤差。計(jì)算軟件檢定時(shí)，利用(yòng)标準信号(hào)源或人工(gōng)設置參數(shù)的方法，使流量計(jì)算(suàn)機各輸入(rù)信号處于相對恒(héng)定值，讀(dú)取流(liú)量計算機(jī)流量輸出值(zhí)，參(cān)考檢定規程jjg1003《流量計算(suàn)儀(yí)》的要求計算出流量(liàng)計算機(jī)各通道(dào)的測量誤(wù)差(chà)。
1.2主(zhǔ)要技術指(zhǐ)标
計量标準裝置的(de)主要技術指标(biāo)見表1。

2實驗部分(fèn)
2.1瞬時(shí)流量(liàng)測試(shì)
　　實驗點(diǎn)取流量(liàng)計算(suàn)機最大流量對(duì)應的(de)輸入信号的0.2倍、0.4倍、0.6倍(bèi)、0.8倍、1倍量限附(fù)近(jìn);溫度壓力參數(shù)進行(háng)手動設置(zhì)，保持不變。按選取實驗點，作一(yī)次循(xún)環(huán)測量(liàng)。按(àn)下式計算(suàn)每個(gè)流量點的誤差(chà)(ei)。
ei=(qi－qsi)/qmax×100%(1)
　　式中(zhōng):qi爲該流量(liàng)檢定點的流量(liàng)積算儀(yí)示值;qmax爲(wèi)該積(jī)算儀在設(shè)計狀态下的最大流量(liàng)。qsi爲該流量檢定點流量(liàng)的理論計算值(zhí)。
2.2溫度(dù)壓(yā)力通道(dào)測試
　　實驗點取(qǔ)零點(diǎn)、0.25amax、0.5amax、0.75amax、amax。選取(qǔ)實驗(yàn)點，作一次(cì)循環(huán)測量。按下式(shì)計(jì)算每個檢定點(diǎn)誤差(eai)
eai=(ai－asi)/amax×100%(2)
式(shì)中:ai爲檢(jiǎn)定點(diǎn)積算儀示(shì)值(zhí);asi爲檢定點輸(shū)入信号對(duì)應的理論(lùn)計算(suàn)值;amax爲(wèi)輸入信号對應(yīng)的理(lǐ)論計算的(de)最大值。
3實驗結(jié)果
　　選一台emeＲson生(shēng)産(chǎn)的flobosss600+型流量(liàng)計算機，其測量(liàng)範圍(wéi)爲10～18000m3/h，配套 溫度變送器 測量範圍(wéi)爲－40～80℃，配套 壓力變(biàn)送器 測量範圍(wéi)爲0～10mpa;在相同條件(jiàn)下，用(yòng)标準器mc6多(duō)功能(néng)校驗儀對流量(liàng)、溫(wēn)度、壓力(lì)通道進行測量(liàng)，測量(liàng)結果見表(biǎo)2、3、4。



4不确(què)定度評定(dìng)
4.1數學(xué)模(mó)型
1)渦輪(lún)流量(liàng)計的工(gōng)況(kuàng)流量

　　式中:q爲 渦(wō)輪流量(liàng)計 工況體積(jī)流量(liàng)，m3/h;f爲單(dān)位時(shí)間内(nèi)渦輪(lún)流量(liàng)計發的脈(mò)沖信号個(gè)數，1/s;k爲(wèi)渦輪流(liú)量(liàng)計的(de)脈沖系數(shù)，即單位(wèi)體積的流體(tǐ)流過流量(liàng)計發(fā)出的(de)脈沖數，1/m3
2)渦(wō)輪流量計的标(biāo)況流量

　　式中:qn爲(wèi)渦輪流量計标(biāo)況體(tǐ)積流(liú)量，m3/h;q爲(wèi)渦輪流(liú)量計工(gōng)況體(tǐ)積(jī)流(liú)量，m3/h;p爲工作狀态下的絕對壓(yā)力，kpa;pn爲标(biāo)準大氣壓力，101.325kpa;t爲标準狀态下氣體溫度，293.15k;tn爲(wèi)工作狀态下氣體溫(wēn)度，k;z爲工作(zuò)狀态(tài)下氣體壓縮(suō)因(yīn)子(無量綱(gāng));zn爲标準狀态下氣體(tǐ)壓縮因子(無量(liàng)綱)
4.2測量不确定(dìng)度分析
　　分析(xī)渦(wō)輪流量計(jì)的數(shù)學模(mó)型(xíng)(4)可以得(dé)出，影響測量誤(wù)差(chà)的主要(yào)因素(sù)來自(zì)于(yú)輸入量(liàng)f、p、t、z。标準不确(què)定度(dù)彙總如(rú)表5所示(shì)。

4.3合成(chéng)不确定度

5測量(liàng)結(jié)果驗證(zhèng)
　　選一台流(liú)量計算機，其測量範(fàn)圍爲(wèi)0～7200m3/h，具備中國計量(liàng)院的有效(xiào)校準證書。采用(yòng)本裝(zhuāng)置進行校(xiào)準測試，測(cè)量結果偏(piān)差(chà)小于兩标準(zhǔn)裝置(zhì)的測(cè)量不(bú)确定度方(fāng)和根，滿足jjf1033—2008《計量(liàng)标準考核規範(fàn)》要求，測(cè)量精度得到驗證(zhèng)。驗證(zhèng)結果見表6、7、8



6結束語
　　建(jiàn)立的(de)天然(rán)氣流量計(jì)算機(jī)标準裝置，通過(guò)信号(hào)通道檢定(dìng)和計(jì)算軟件檢(jiǎn)定的雙重檢定(dìng)模式，實現(xiàn)了不同型号(hào)及(jí)信号(hào)傳輸(shū)類(lèi)型的流(liú)量計算機(jī)的檢定需求，通過測(cè)量不确定(dìng)度評定和(hé)測量結果(guǒ)驗證，保(bǎo)證(zhèng)了标(biāo)準(zhǔn)裝置測量結(jié)果的精度。

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