在線實流檢定的計量學特點
2013-04-08
在線實流檢定的計量學特點
1 對物性參數(shù)影響的修正 幾乎所有流量儀表的測量結果都受到被測介質(zhì)有關物性參數(shù)變化的影響，只是影響程度有大有小。物性參數(shù)對有些流量測量結果的影響是以顯函數(shù)表現(xiàn)的，這主要體現(xiàn)在氣體流量測量上，如孔板流量計中天然氣相對密度、壓縮因子、等熵指數(shù)等參數(shù)的影響。對于以顯函數(shù)表現(xiàn)的影響，只要已知這些參數(shù)的實際值，就能對其進行修正。但對大多數(shù)流量儀表而言，物性參數(shù)對其計量性能的影響難以用數(shù)學公式精確地表達出來，而且流量儀表運行條件的變化往往也伴隨著物性參數(shù)的變化，很難單獨分離出各自的影響量，因此實流檢定成為完全消除物性參數(shù)影響的唯一選擇。 在液態(tài)烴計量中，容積流量計和渦輪流量計對液體粘度的變化都十分敏感，特別是在低粘度下和儀表測量范圍的下限，目前尚沒有通用的粘度修正公式。在天然氣流量測量中，天然氣密度變化對渦輪、渦街等流量計有明顯的影響，因此要慎重考慮流量計在低壓下用空氣介質(zhì) 檢定的結果是否能直接用于高壓下的天然氣，即在根據(jù)所要求的流量測量不確定度選擇流量計及其檢定方式時，是否考慮了因檢定條件與使用條件不同而存在的附加誤差。
2 對操作條件影響的修正 流量儀表的操作條件或運行條件直接影響其計量性能，操作壓力或溫度變化對流量儀表的最直接影響就是其計量腔體的改變，其間接影響是被測介質(zhì)粘度、密度等物性參數(shù)的變化，但間接影響可在修正物性影響 時考慮。由于流量儀表結構和形狀的復雜性及加工裝配的離散性，幾乎不可能采用計算的方法對其腔體隨操作條件的變化精確地進行修正，也不可能根據(jù)試驗數(shù)據(jù)針對所有流量計擬合出滿足準確度要求的經(jīng)驗公式。 對于容積流量計而言，計量腔體變化會導致作為測量基準的容積單元的改變，還會引起內(nèi)部漏失量的變化，從而影響流量測量結果。對于速度式渦輪流量計，操作條件改變將引起其流通面積的變化，從而導致儀表系數(shù)的變化。如果檢定時流量儀表的操作條件能與實際使用時相同或接近，則離線檢定即可滿足要求。但是，由于操作條件的復雜性和多變性，離線檢定往往不能復現(xiàn)實際操作條件，只有在線實流檢定才能解決高準確度的流量測量問題，否則要考慮附加的誤差。從廣義上講，被測介質(zhì)的均勻度、含氣（液）量、雜質(zhì)含量等來流條件，也屬于流量計操作條件的范疇，但其對流量儀表性能的影響更加復雜，有時在線實流檢定也難以解決。 以國外某原油貿(mào)易計量站為列，只要渦輪流量計的操作溫度變化達到±2.0℃或壓力變化達到±350kpa，所有的流量計都要重新檢定，以避免因操作條件變化而出現(xiàn)的附加誤差。
3 對安裝條件影響的考慮 安裝條件從兩個方面影響流量儀表的計量性能：①渦輪、渦街、超聲等速度式流量計和孔板、噴嘴等差壓式流量計，都要求被測介質(zhì)在進入流量計入口處時，達到充分發(fā)展或特定的速度分布，盡可能避免速度畸變、旋渦流和脈動流，而影響來流的因素包括管路的走向及布置形式、流量計前后阻流件形式、前后直管段長度及整流器形式、離脈動源的距離及阻尼 方式等對安裝條件；②科氏力質(zhì)量流量計等對安裝應力、機械震動比較敏感，不當安裝所造成的多余應力會影響到流量計振動管的自由振動，影響流量計的頻率輸出，機械震動也會干擾輸出信號的檢測，從而影響流量計的示值。 若采用離線檢定方式，則不可能復現(xiàn)現(xiàn)場的來流、應力等實際安裝條件，會使檢定結果偏離實際情況，其具體偏離也難以量化。盡管已有許多經(jīng)驗數(shù)據(jù)可以利用，但現(xiàn)場條件千變?nèi)f化，只有在線實流檢定能將安裝條件的影響計入檢定結果，對流量測量的實際結果予以修正，實現(xiàn)準確地測量。
4 對環(huán)境影響的考慮 在進行流量儀表的型式鑒定、樣機試驗或質(zhì)檢抽查時，一般要進行機械環(huán)境、氣候環(huán)境和電磁干擾的試驗，確定其整體性能。對于一般的計量檢定，則只確定流量儀表的計量性能。但對于在線實流檢定，流量儀表所處的環(huán)境就是其實際使用環(huán)境，用這種檢定方法所確定的流量儀表性能 已包括環(huán)境影響的因素，只是它不同于進行型式鑒定時的極限環(huán)境條件。
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