【摘(zhai)要】孔(kong)闆流(liu)量計(ji) 屬于(yu)标準(zhun)型節(jie)流式(shi)差壓(ya)流量(liang)計，依(yi)據其(qi)測量(liang)天然(ran)🐆氣質(zhi)量流(liu)量計(ji)算公(gong)式可(ke)推知(zhi)孔闆(pan)流量(liang)計質(zhi)量流(liu)量測(ce)量的(de)不确(que)🧑🏽‍🤝‍🧑🏻定度(du)來源(yuan)于六(liu)個方(fang)面：流(liu)出系(xi)數的(de)不确(que)定度(du)、可膨(peng)脹性(xing)系數(shu)的不(bu)💚确定(ding)度、測(ce)量管(guan)内徑(jing)的不(bu)确定(ding)度、孔(kong)闆開(kai)孔直(zhi)徑的(de)不确(que)定度(du)、差壓(ya)測量(liang)的不(bu)确定(ding)度、天(tian)然氣(qi)密度(du)測量(liang)的不(bu)确定(ding)度。
引(yin)言
　　随(sui)着天(tian)然氣(qi)工業(ye)的不(bu)斷發(fa)展和(he)天然(ran)氣市(shi)場的(de)不斷(duan)㊙️拓寬(kuan)，人們(men)💔對商(shang)品天(tian)然氣(qi)計量(liang)技術(shu)的研(yan)究和(he)發展(zhan)更加(jia)重💘視(shi)。石油(you)天然(ran)氣行(hang)業采(cai)用孔(kong)闆流(liu)量計(ji)作貿(mao)易計(ji)量的(de)約占(zhan)95%以上(shang)，其計(ji)量性(xing)能直(zhi)接影(ying)響到(dao)企業(ye)的經(jing)濟效(xiao)益和(he)用🐉戶(hu)的利(li)益。因(yin)此，對(dui)孔闆(pan)流量(liang)計測(ce)量天(tian)然氣(qi)質量(liang)流量(liang)的不(bu)确定(ding)度進(jin)㊙️行細(xi)緻的(de)分析(xi)就變(bian)得尤(you)爲重(zhong)要。孔(kong)闆流(liu)量計(ji)測量(liang)天然(ran)氣質(zhi)量流(liu)量不(bu)确定(ding)度分(fen)😘析
1孔(kong)闆流(liu)量計(ji)測量(liang)天然(ran)氣流(liu)量原(yuan)理和(he)計算(suan)公式(shi)
1.1測量(liang)原理(li)
　　孔闆(pan)流量(liang)計是(shi)由标(biao)準孔(kong)闆、 差(cha)壓變(bian)送器(qi) 、 壓力(li)變送(song)器 、 溫(wen)度變(bian)送器(qi) 及流(liu)量計(ji)算機(ji)配套(tao)組成(cheng)的差(cha)壓流(liu)量裝(zhuang)置，可(ke)測量(liang)氣體(ti)、蒸汽(qi)、液體(ti)流量(liang)，具有(you)結構(gou)簡單(dan)，維修(xiu)方便(bian)，性能(neng)穩定(ding)，使用(yong)可靠(kao)等特(te)🚶‍♀️點。
　　天(tian)然氣(qi)流經(jing)孔闆(pan)時，流(liu)束在(zai)孔闆(pan)處形(xing)成局(ju)部收(shou)縮📧，從(cong)而使(shi)流♍速(su)增加(jia)，靜壓(ya)力降(jiang)低，在(zai)孔闆(pan)前後(hou)産生(sheng)靜壓(ya)力差(cha)（差壓(ya)），天然(ran)氣的(de)流速(su)越大(da)，孔闆(pan)前後(hou)産生(sheng)的差(cha)壓也(ye)越大(da)，從而(er)可通(tong)過測(ce)量差(cha)壓來(lai)衡量(liang)流過(guo)孔闆(pan)的天(tian)然氣(qi)流量(liang)大🌂小(xiao)。這種(zhong)測量(liang)流量(liang)的方(fang)法是(shi)以能(neng)量守(shou)恒定(ding)律和(he)流動(dong)連續(xu)性方(fang)程爲(wei)👣基礎(chu)的。
1.2質(zhi)量流(liu)量計(ji)算公(gong)式
　　天(tian)然氣(qi)質量(liang)流量(liang)計算(suan)公式(shi)如式(shi)（1）：

式中(zhong)：qm——質量(liang)流量(liang)；C——流出(chu)系數(shu)；ε——可膨(peng)脹性(xing)系數(shu)；?p——差壓(ya)；ρ1——天然(ran)氣在(zai)☎️操作(zuo)條📧件(jian)下上(shang)遊取(qu)壓孔(kong)處的(de)密度(du)；β——直徑(jing)比，β=d/D；d——操(cao)作條(tiao)件下(xia)孔闆(pan)開孔(kong)直徑(jing)；D——操作(zuo)條件(jian)下上(shang)上遊(you)測量(liang)管内(nei)徑。
2不(bu)确定(ding)度分(fen)析
　　然(ran)氣質(zhi)量流(liu)量測(ce)量不(bu)确定(ding)度按(an)式（2）估(gu)算：

2.1流(liu)出系(xi)數的(de)不确(que)定度(du)
當0.1≤β＜0.2時(shi)，其值(zhi)爲（0.7-β）%；
當(dang)0.2≤β＜0.6時，其(qi)值爲(wei)0.5%；
當0.6≤β≤0.75時(shi)，其值(zhi)爲（1.667β-0.5）%；
當(dang)D<71.12mm，應附(fu)加0.9（0.75-β）（2.8-D/25.4）%的(de)不确(que)定度(du)（D取mm）；
當(dang)β>0.5且ReD<10000時(shi)，應附(fu)加0.5%的(de)不确(que)定度(du)。
2.2可膨(peng)脹性(xing)系數(shu)的不(bu)确定(ding)度

1. 測(ce)量管(guan)内徑(jing)的不(bu)确定(ding)度

其(qi)值爲(wei)0.4%。

1. 孔闆(pan)開孔(kong)直徑(jing)的不(bu)确定(ding)度

其(qi)值爲(wei)0.07%。

1. 差壓(ya)測量(liang)的不(bu)确定(ding)度

當(dang)置信(xin)概率(lü)爲95%時(shi)，差壓(ya)測量(liang)的不(bu)确定(ding)度按(an)式（3）估(gu)算：

式(shi)中：ξp——差(cha)壓儀(yi)表的(de)精度(du)等級(ji)；pk——差壓(ya)儀表(biao)的量(liang)程；pi——差(cha)壓測(ce)量⛷️點(dian)。
2.6天然(ran)氣密(mi)度測(ce)量的(de)不确(que)定度(du)
　　天然(ran)氣密(mi)度可(ke)以用(yong)天然(ran)氣密(mi)度計(ji)安裝(zhuang)于計(ji)量點(dian)上在(zai)線實(shi)測，也(ye)可以(yi)根據(ju)相應(ying)平面(mian)處的(de)靜壓(ya)、溫度(du)🍓等特(te)性資(zi)料進(jin)行計(ji)♊算。目(mu)前國(guo)内普(pu)遍采(cai)用後(hou)一種(zhong)方法(fa)，按式(shi)（4）計算(suan)：

式中(zhong)：Ma——幹空(kong)氣的(de)摩爾(er)質量(liang)；R——通用(yong)氣體(ti)常數(shu)；Za——幹空(kong)氣在(zai)标準(zhun)參比(bi)條✔️件(jian)下的(de)壓縮(suo)因子(zi)；Zn——天然(ran)氣在(zai)标準(zhun)參比(bi)條件(jian)下的(de)🙇‍♀️壓縮(suo)💰因子(zi)；P1——天然(ran)氣在(zai)操作(zuo)條件(jian)下上(shang)遊取(qu)壓孔(kong)處的(de)絕對(dui)靜壓(ya)；T1——天然(ran)氣在(zai)操作(zuo)條🧑🏾‍🤝‍🧑🏼件(jian)下的(de)熱力(li)學溫(wen)度；Z1——天(tian)然氣(qi)在操(cao)作條(tiao)件下(xia)的壓(ya)縮因(yin)子；Gr——天(tian)然氣(qi)的真(zhen)實相(xiang)對密(mi)度。

（1）天(tian)然氣(qi)在操(cao)作條(tiao)件下(xia)上遊(you)取壓(ya)孔處(chu)絕對(dui)壓力(li)測量(liang)的不(bu)确定(ding)👈度
當(dang)置信(xin)概率(lü)爲95%時(shi)，天然(ran)氣在(zai)操作(zuo)條件(jian)下上(shang)遊取(qu)壓孔(kong)🈲處絕(jue)對壓(ya)力測(ce)量的(de)不确(que)定度(du)按式(shi)（6）估算(suan)：

式中(zhong)：ξp——壓力(li)儀表(biao)的準(zhun)确度(du)等級(ji)；pk——壓力(li)儀表(biao)的量(liang)程；Pi——絕(jue)♍對壓(ya)力測(ce)量💁點(dian)，按式(shi)（7）計算(suan)：
Pi+pi+Pa（7）
式中(zhong)：pi——表壓(ya)力測(ce)量點(dian)；Pa——當地(di)大氣(qi)壓。
　　對(dui)組合(he)測量(liang)儀表(biao)應按(an)組合(he)測量(liang)不确(que)定度(du)求解(jie)。（2）天然(ran)氣在(zai)操作(zuo)條件(jian)下熱(re)力學(xue)溫度(du)測量(liang)的不(bu)确定(ding)度
當(dang)置信(xin)概率(lü)爲95%時(shi)，天然(ran)氣在(zai)操作(zuo)條件(jian)下熱(re)力學(xue)溫度(du)測量(liang)的不(bu)确定(ding)度按(an)式（8）估(gu)算：

式(shi)中：ξt——溫(wen)度儀(yi)表準(zhun)确度(du)等級(ji)；tk——溫度(du)儀表(biao)的量(liang)程；Ti——熱(re)力學(xue)✌️溫度(du)測量(liang)點，按(an)式（9）計(ji)算：
Ti=ti+273.15（9）
對(dui)組合(he)測量(liang)儀表(biao)應按(an)組合(he)測量(liang)不确(que)定度(du)求解(jie)。
（3）天然(ran)氣壓(ya)縮因(yin)子測(ce)量的(de)不确(que)定度(du)
　　天然(ran)氣壓(ya)縮因(yin)子按(an)AGANX-19計算(suan)，其測(ce)量不(bu)确定(ding)度爲(wei)0.5%；按GB/T17747.2-2011或(huo)GB/T17747.3-2011計算(suan)，其測(ce)量不(bu)确定(ding)度爲(wei)0.1%。
（4）天然(ran)氣相(xiang)對密(mi)度測(ce)量的(de)不确(que)定度(du)取0.3%。
3不(bu)确定(ding)度計(ji)算實(shi)例
已(yi)知某(mou)孔闆(pan)流量(liang)計測(ce)量參(can)數如(ru)下：
孔(kong)闆開(kai)孔直(zhi)徑d=45mm；
上(shang)遊測(ce)量管(guan)内徑(jing)D=200mm；
差壓(ya)?p=20kPa；
天然(ran)氣在(zai)操作(zuo)條件(jian)下上(shang)遊取(qu)壓孔(kong)處的(de)表壓(ya)pi=1.2MPa；
當地(di)大氣(qi)壓Pa=0.101325MPa；
天(tian)然氣(qi)在操(cao)作條(tiao)件下(xia)的溫(wen)度ti=30℃；
差(cha)壓儀(yi)表準(zhun)确度(du)等級(ji)0.2%，量程(cheng)60kPa；
壓力(li)儀表(biao)準确(que)度等(deng)級0.2%，量(liang)程10MPa；
溫(wen)度儀(yi)表準(zhun)确度(du)等級(ji)0.5%，量程(cheng)100℃。
可估(gu)算得(de)：β=0.225，則有(you)流出(chu)系數(shu)的不(bu)确定(ding)度

4結(jie)論
　　孔(kong)闆流(liu)量計(ji)質量(liang)流量(liang)測量(liang)的不(bu)确定(ding)度主(zhu)要來(lai)源♊于(yu)六個(ge)方面(mian):流出(chu)系數(shu)的不(bu)确定(ding)度、可(ke)膨脹(zhang)性系(xi)數的(de)不确(que)定📧度(du)、測🛀量(liang)管内(nei)徑的(de)不确(que)定度(du)、孔闆(pan)開孔(kong)直徑(jing)的不(bu)确定(ding)度、差(cha)壓測(ce)量的(de)不确(que)定度(du)、天然(ran)氣密(mi)度測(ce)量的(de)不确(que)定度(du)。從以(yi)上幾(ji)方面(mian)人手(shou)就可(ke)以有(you)效降(jiang)低孔(kong)闆流(liu)量計(ji)質量(liang)流量(liang)測量(liang)的不(bu)确定(ding)度，提(ti)高其(qi)計量(liang)性能(neng)🏃🏻‍♂️，爲全(quan)社會(hui)越來(lai)越受(shou)到重(zhong)視的(de)能源(yuan)計♻️量(liang)提供(gong)穩定(ding)可靠(kao)的計(ji)量⛱️數(shu)據。

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