摘(zhai)要：爲滿(man)足天然(ran)氣流量(liang)計 算機(ji)的檢定(ding)和校準(zhun)需求，完(wan)善企業(ye)天然氣(qi)流量量(liang)值溯源(yuan)和傳遞(di)體系，中(zhong)國石化(hua)研究并(bing)建立了(le)一套流(liu)量計算(suan)機标準(zhun)裝置。首(shou)次提出(chu)了信号(hao)通道檢(jian)定和計(ji)算軟件(jian)檢定的(de)雙重檢(jian)定模式(shi)，滿足了(le)不同型(xing)号和種(zhong)類流量(liang)計算機(ji)的需求(qiu)。在設備(bei)選👨‍❤️‍👨型方(fang)面，選⭕用(yong)高精度(du)的🏃‍♀️多功(gong)能校驗(yan)儀作爲(wei)标準器(qi)，選用FlowbossS600+流(liu)量計算(suan)機作爲(wei)核查标(biao)準，實現(xian)了對不(bu)同信号(hao)傳輸類(lei)型流量(liang)計算機(ji)的🔆檢定(ding)。通過測(ce)試實驗(yan)和不确(que)定度💃評(ping)定，該标(biao)準裝置(zhi)流量測(ce)量不确(que)定度優(you)于0.14%(k=2)。
0引言(yan)
　　随着天(tian)然氣計(ji)量技術(shu)的發展(zhan)，天然氣(qi)計量分(fen)輸站已(yi)🤟相繼采(cai)用流量(liang)計算機(ji)來采集(ji)流量計(ji)及相關(guan)的溫度(du)、壓力、組(zu)分和密(mi)度等參(can)數，通過(guo)相應的(de)轉換處(chu)理，按照(zhao)有關的(de)🌈規程規(gui)範進行(hang)數據分(fen)析，計算(suan)出天然(ran)氣的流(liu)量計量(liang)數據，并(bing)利用這(zhe)一數據(ju)作爲貿(mao)易⭐結算(suan)憑證。爲(wei)了保證(zheng)貿易㊙️結(jie)算準确(que)可♊靠，GB/T18603—2014《天(tian)然氣計(ji)量系統(tong)技術要(yao)求》對流(liu)量計算(suan)機檢定(ding)(校準)提(ti)出了明(ming)确的要(yao)求，需要(yao)對流量(liang)計算機(ji)的現場(chang)信号采(cai)集及轉(zhuan)換通道(dao)的誤差(cha)進行檢(jian)定(校準(zhun))，對流量(liang)計算機(ji)所計量(liang)的天然(ran)氣按照(zhao)什麽标(biao)👌準(或規(gui)程)進行(hang)數據處(chu)理以及(ji)相關參(can)數的設(she)置都需(xu)檢查核(he)算。爲了(le)适應量(liang)傳需要(yao)，參考JJG1003《流(liu)量計算(suan)🔴機》檢定(ding)規程建(jian)立了一(yi)套天🛀然(ran)氣流量(liang)計算機(ji)标準裝(zhuang)置。
1裝置(zhi)的原理(li)與技術(shu)指标
1.1工(gong)作原理(li)及組成(cheng)
　　流量計(ji) 算機可(ke)實時地(di)接收溫(wen)度、壓力(li)、流量的(de)電信号(hao)，對流量(liang)測量值(zhi)進行溫(wen)度、壓力(li)修正，實(shi)現流量(liang)的準确(que)計量。流(liu)量計算(suan)機的檢(jian)定，是通(tong)過對每(mei)個單獨(du)的參數(shu)進行檢(jian)定，然後(hou)再對各(ge)個參數(shu)⁉️進行評(ping)定的方(fang)法來确(que)定流量(liang)計算機(ji)的量值(zhi)。
　　流量計(ji)算機的(de)檢定根(gen)據所配(pei)套的不(bu)同流量(liang)計算機(ji)的程序(xu)分爲兩(liang)種，一種(zhong)是信号(hao)通道的(de)檢定，另(ling)一種是(shi)計算軟(ruan)件檢定(ding)。信号通(tong)道檢定(ding)時，用直(zhi)流電阻(zu)箱、多功(gong)能校驗(yan)儀，給出(chu)溫度對(dui)😍應的電(dian)阻值或(huo)模拟信(xin)号4～20mA、壓力(li)對應的(de)模♋拟信(xin)号4～20mA、流量(liang)脈沖信(xin)🏃🏻号，利用(yong)上👅述标(biao)準信号(hao)源對流(liu)量計算(suan)機各測(ce)量通道(dao)(溫度、壓(ya)力、流量(liang))進行檢(jian)定，讀取(qu)流量計(ji)算機各(ge)通道的(de)輸出值(zhi)，參考檢(jian)定規程(cheng)JJG1003《流量計(ji)算儀》的(de)要求計(ji)算出流(liu)量計算(suan)機各通(tong)道的測(ce)量誤差(cha)。計算軟(ruan)件檢定(ding)時，利用(yong)标準信(xin)号源或(huo)人工設(she)置參數(shu)的方法(fa)，使流量(liang)計算機(ji)各輸入(ru)信号處(chu)㊙️于相對(dui)恒定值(zhi)，讀取流(liu)量計算(suan)機☁️流量(liang)輸出值(zhi)，參考檢(jian)定規程(cheng)‼️JJG1003《流量計(ji)算儀》的(de)要求計(ji)算出流(liu)量計算(suan)機各通(tong)道的測(ce)量誤差(cha)。
1.2主要技(ji)術指标(biao)
計量标(biao)準裝置(zhi)的主要(yao)技術指(zhi)标見表(biao)1。

2實驗部(bu)分
2.1瞬時(shi)流量測(ce)試
　　實驗(yan)點取流(liu)量計算(suan)機最大(da)流量對(dui)應的輸(shu)入信号(hao)的0.2倍、0.4倍(bei)、0.6倍、0.8倍📧、1倍(bei)量限附(fu)近;溫度(du)壓力參(can)數進行(hang)手動設(she)置，保持(chi)不變。按(an)選取實(shi)驗點，作(zuo)一次循(xun)環測量(liang)。按下式(shi)計算每(mei)個流量(liang)點的誤(wu)差🏃(Ei)。
Ei=(qi－qsi)/qmax×100%(1)
　　式中(zhong):qi爲該流(liu)量檢定(ding)點的流(liu)量積算(suan)儀示值(zhi);qmax爲該積(ji)❓算儀在(zai)設🏒計狀(zhuang)态下的(de)最大流(liu)量。qsi爲該(gai)流量檢(jian)定點流(liu)量的理(li)論計算(suan)值。
2.2溫度(du)壓力通(tong)道測試(shi)
　　實驗點(dian)取零點(dian)、0.25Amax、0.5Amax、0.75Amax、Amax。選取實(shi)驗點，作(zuo)一次循(xun)環測量(liang)。按下式(shi)計算每(mei)個檢定(ding)點誤差(cha)(EAi)
EAi=(Ai－Asi)/Amax×100%(2)
式中:Ai爲(wei)檢定點(dian)積算儀(yi)示值;Asi爲(wei)檢定點(dian)輸入信(xin)号對應(ying)的理論(lun)計算值(zhi);Amax爲輸入(ru)信号對(dui)應的理(li)論計算(suan)的最大(da)值。
3實驗(yan)結果
　　選(xuan)一台EMEＲSON生(sheng)産的FlobossS600+型(xing)流量計(ji)算機，其(qi)測量範(fan)圍爲10～18000m3/h，配(pei)套 溫度(du)變送器(qi) 測量範(fan)圍爲－40～80℃，配(pei)套 壓力(li)變送器(qi) 測量範(fan)圍爲0～10MPa;在(zai)相同條(tiao)件下，用(yong)标準器(qi)MC6多功能(neng)校驗儀(yi)對流量(liang)、溫💰度、壓(ya)力通道(dao)進行測(ce)量，測量(liang)結果見(jian)表2、3、4。



4不确(que)定度評(ping)定
4.1數學(xue)模型
1)渦(wo)輪流量(liang)計的工(gong)況流量(liang)

　　式中:q爲(wei) 渦輪流(liu)量計 工(gong)況體積(ji)流量，m3/h;f爲(wei)單位時(shi)間内渦(wo)輪流量(liang)計發的(de)脈沖♋信(xin)号個數(shu)‼️，1/s;K爲渦輪(lun)流量計(ji)的脈沖(chong)系數，即(ji)單位體(ti)🎯積的流(liu)體流過(guo)‼️流量計(ji)發⭐出的(de)脈沖數(shu)，1/m3
2)渦輪流(liu)量計的(de)标況流(liu)量

　　式中(zhong):qn爲渦輪(lun)流量計(ji)标況體(ti)積流量(liang)，m3/h;q爲渦輪(lun)流量計(ji)工況🔅體(ti)積流量(liang)，m3/h;P爲工作(zuo)狀态下(xia)的絕對(dui)壓力，kPa;Pn爲(wei)标準大(da)氣壓力(li)，101.325kPa;T爲标準(zhun)狀态下(xia)氣體溫(wen)度，293.15K;Tn爲工(gong)作狀态(tai)下氣體(ti)溫度，K;Z爲(wei)工作狀(zhuang)态☔下氣(qi)體壓縮(suo)因🈲子(無(wu)量綱);Zn爲(wei)标準狀(zhuang)态下氣(qi)體壓🍉縮(suo)因子(無(wu)量綱)
4.2測(ce)量不确(que)定度分(fen)析
　　分析(xi)渦輪流(liu)量計的(de)數學模(mo)型(4)可以(yi)得出，影(ying)響測量(liang)誤㊙️差的(de)主要因(yin)素來自(zi)于輸入(ru)量f、P、T、Z。标準(zhun)不确定(ding)度彙總(zong)如表5所(suo)💰示。

4.3合成(cheng)不确定(ding)度

5測量(liang)結果驗(yan)證
　　選一(yi)台流量(liang)計算機(ji)，其測量(liang)範圍爲(wei)0～7200m3/h，具備中(zhong)國計量(liang)院💋的有(you)♋效校準(zhun)證書。采(cai)用本裝(zhuang)置進行(hang)校準測(ce)試，測量(liang)結果偏(pian)差小于(yu)兩标準(zhun)裝置的(de)測量不(bu)确定度(du)方和根(gen)，滿足JJF1033—2008《計(ji)量标準(zhun)考核規(gui)範》要求(qiu)，測量精(jing)度得到(dao)驗證。驗(yan)證結果(guo)見表6、7、8



6結(jie)束語
　　建(jian)立的天(tian)然氣流(liu)量計算(suan)機标準(zhun)裝置，通(tong)過信号(hao)通道檢(jian)定和計(ji)算軟件(jian)檢定的(de)雙重檢(jian)定模式(shi)，實現了(le)不同型(xing)号及信(xin)号傳♈輸(shu)類型的(de)流量計(ji)算機的(de)檢定需(xu)求，通🧑🏽‍🤝‍🧑🏻過(guo)測量💘不(bu)确定度(du)評定🙇🏻和(he)測量結(jie)果驗證(zheng)，保證了(le)标準裝(zhuang)置測量(liang)結果的(de)精💃🏻度。

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