旋進(jìn)旋渦流量計(jì)、渦輪流量計(jì)作為精度高氣體流量計(jì)量儀表，被越來越廣泛地應(yīng)用于油田氣田單井外輸、聯(lián)合站外輸?shù)裙ぷ髦小Ｓ捎陉P(guān)系到天然氣外輸?shù)墓ぷ鳎绻?jì)量不正確，將直接影響到經(jīng)濟(jì)效益。目前，采用的氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置是用羅茨流量計(jì)作為標(biāo)準(zhǔn)表裝置，檢定原理是將被檢流量計(jì)安裝到試驗(yàn)管路中，以標(biāo)準(zhǔn)流量計(jì)為標(biāo)準(zhǔn)器，使流體連續(xù)通過標(biāo)準(zhǔn)流量計(jì)和被檢流量計(jì)，比較兩者的輸出瞬時(shí)流量值，或比較一段時(shí)間內(nèi)的累積流量值，從而確定被檢流量計(jì)的計(jì)量性能。
現(xiàn)有裝置的檢定精度保證在±1.5%，達(dá)到檢定標(biāo)準(zhǔn)。在流量計(jì)檢測過程中，實(shí)驗(yàn)室的裝置設(shè)備、檢測方法、環(huán)境條件等都將對流量計(jì)的檢定結(jié)果均會(huì)產(chǎn)生一定影響，以下分析了影響氣體流量計(jì)檢定結(jié)果的諸多因素，解決問題的方法，從而提高裝置的檢定準(zhǔn)確度，使精度爭取達(dá)到±1.0%范圍內(nèi)。
一、流量計(jì)裝置的影響
氣體流量計(jì)主要的測量系統(tǒng)是由轉(zhuǎn)換器與傳感器組合而成的，傳感器測量主要分析轉(zhuǎn)換器根據(jù)流量信號自動(dòng)進(jìn)行壓縮因子修正計(jì)算出的儀表系數(shù)，這個(gè)是流量計(jì)裝置影響檢定結(jié)果最主要的因素。
一、.儀表系數(shù)分析:
當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)表并聯(lián)使用時(shí)，流過標(biāo)準(zhǔn)表的標(biāo)準(zhǔn)體積(P=101.325kPa, T= 293.15K)可以表示為
式中:
Vsi----為各標(biāo)準(zhǔn)表的標(biāo)準(zhǔn)體積;
Vs----為標(biāo)準(zhǔn)表標(biāo)準(zhǔn)體積總計(jì);
Nsi----為各標(biāo)準(zhǔn)表的脈沖數(shù)
Ksi----為各標(biāo)準(zhǔn)表的儀表系數(shù);
Psi----為標(biāo)準(zhǔn)表所在管道的絕對壓力;
Tisi----為各標(biāo)準(zhǔn)表所在管道的溫度。
被檢表的標(biāo)準(zhǔn)體積可以表示為:
式中:
Nt----為被檢表的脈沖數(shù);
K----為被檢表的儀表系數(shù);
Pt----被檢表所在管道的絕對壓力;
Tt----為被檢表所在管道的溫度。
由于標(biāo)準(zhǔn)流量計(jì)與被檢流量計(jì)串聯(lián)在同一管道中，檢測介質(zhì)為空氣,假定空氣在檢定過程中成分不變，則必有Vs=Vt´所以被檢表的儀表系數(shù)為:
由式(3)可以看出，儀表系數(shù)是影響檢定結(jié)果的最主要因素，流量計(jì)出廠時(shí)的儀表系數(shù)是一個(gè)標(biāo)定好的值，但是在現(xiàn)場使用的過程中，一方面管道的溫度、壓力對儀表系數(shù)的影響很大，另一方面，由于表使用的時(shí)間加長，流量介質(zhì)雜質(zhì)多，對儀表體主體磨損比較嚴(yán)重，也會(huì)對流量計(jì)的系數(shù)產(chǎn)生影響，儀表系數(shù)不是固定不變的，所以，每次檢定之后，根據(jù)儀表的檢定結(jié)果，必須對系數(shù)進(jìn)行重新修訂使儀表達(dá)到檢定標(biāo)準(zhǔn)，減少實(shí)際誤差。
二、測量方法的影響
JJG198- -1994 在對檢定條件的要求中提到:每次測量時(shí)間應(yīng)不低于裝置允許的最短測量時(shí)間。A類流量計(jì)應(yīng)保證一次檢定中流量計(jì)輸出的脈沖數(shù)的相對誤差值不大于被檢流量計(jì)重復(fù)性的1/3。不同的裝置，在說明書中規(guī)定的最短測量時(shí)間也是不同的。在20℃恒定室溫及恒定大氣壓力進(jìn)行檢定時(shí)間長短對測量結(jié)果的影響實(shí)驗(yàn)。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出，檢定時(shí)間較長的幾組數(shù)據(jù)較接近;后又延長檢定時(shí)間做了幾次實(shí)驗(yàn)，結(jié)果就更接近。這是因?yàn)闇囟取毫Φ拳h(huán)境條件對氣體流量計(jì)的檢定起著至關(guān)重要的影響，在較短的測量過程中，溫度、壓力不均衡引起氣體狀態(tài)不穩(wěn)定，給檢定結(jié)果帶來影響，適當(dāng)延長檢定時(shí)間，是為了維持溫度、壓力都相對穩(wěn)定，從而測得更接近真實(shí)值的結(jié)果。
三、實(shí)驗(yàn)室環(huán)境條件的影響
流量計(jì)的儀表性能對環(huán)境的依賴性很強(qiáng)，特別是溫度的變化將接影響測量結(jié)果。JG198-1994 中要求對于精度不低于1.5級的流量計(jì)，在每個(gè)流量點(diǎn)的每-次檢定過程中，檢定用氣體溫度化應(yīng)不大于0.5℃?;對精度低于1.5級的流量計(jì)，在每個(gè)流量點(diǎn)的每一次檢定過程中，檢定用氣體溫度變化應(yīng)不大于2℃。以1.5級的流量計(jì)為例，溫度變化大小對檢定準(zhǔn)確度的影響。從結(jié)果中可以看出，開始19℃~ 21℃之間，取的溫度變化范圍在小于0.5℃，得到的檢定結(jié)果是合格的，但是在21℃?~ 26℃之間，溫度的變化范圍大于0.5℃，得到的檢定結(jié)果是不合格的，所以可以得出溫度的變化是能夠影響檢定結(jié)果的因素。
通常在裝置中，有2處的溫度要帶入計(jì)算，一處是標(biāo)準(zhǔn)表所在的管道溫度，另一處是被檢表所在的管道溫度。標(biāo)準(zhǔn)表法的裝置在運(yùn)行中將室內(nèi)空氣抽入管路，這就使實(shí)驗(yàn)室空氣流動(dòng)加速，但溫度要保持規(guī)定范圍內(nèi)的變化。因此，這就要求實(shí)驗(yàn)室的空間相對夠大.使新進(jìn)入的空氣有足夠的時(shí)間達(dá)到溫度的平衡穩(wěn)定。
四、結(jié)語
從上文的分析中可以得到以下結(jié)論:①流量計(jì)的儀表系數(shù)是影響檢定結(jié)果的主要原因之一。②流量計(jì)的檢定時(shí)間直接影響檢定結(jié)果，檢定時(shí)間越長，檢定結(jié)果越穩(wěn)定。③溫度變化對流量計(jì)的檢定準(zhǔn)確度也存在影響,必須保證溫度要在規(guī)定范圍內(nèi)變化。此外，在氣表的檢定過程中還有很多會(huì)對檢定結(jié)果產(chǎn)生影響的因素，尚且需要我們不斷地總結(jié)并設(shè)法改進(jìn)
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