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在線實(shí)流檢定的計(jì)量學(xué)特點(diǎn)
2013-04-08
在線實(shí)流檢定的計(jì)量學(xué)特點(diǎn)
1 對(duì)物性參數(shù)影響的修正 幾乎所有流量?jī)x表的測(cè)量結(jié)果都受到被測(cè)介質(zhì)有關(guān)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(duì)有些流量測(cè)量結(jié)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(cè)量上，如孔板流量計(jì)中天然氣相對(duì)密度、壓縮因子、等熵指數(shù)等參數(shù)的影響。對(duì)于以顯函數(shù)表現(xiàn)的影響，只要已知這些參數(shù)的實(shí)際值，就能對(duì)其進(jìn)行修正。但對(duì)大多數(shù)流量?jī)x表而言，物性參數(shù)對(duì)其計(jì)量性能的影響難以用數(shù)學(xué)公式精確地表達(dá)出來(lái)，而且流量?jī)x表運(yùn)行條件的變化往往也伴隨著物性參數(shù)的變化，很難單獨(dú)分離出各自的影響量，因此實(shí)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(jì)量中，容積流量計(jì)和渦輪流量計(jì)對(duì)液體粘度的變化都十分敏感，特別是在低粘度下和儀表測(cè)量范圍的下限，目前尚沒(méi)有通用的粘度修正公式。在天然氣流量測(cè)量中，天然氣密度變化對(duì)渦輪、渦街等流量計(jì)有明顯的影響，因此要慎重考慮流量計(jì)在低壓下用空氣介質(zhì) 檢定的結(jié)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(cè)量不確定度選擇流量計(jì)及其檢定方式時(shí)，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(duì)操作條件影響的修正 流量?jī)x表的操作條件或運(yùn)行條件直接影響其計(jì)量性能，操作壓力或溫度變化對(duì)流量?jī)x表的最直接影響就是其計(jì)量腔體的改變，其間接影響是被測(cè)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(shí)考慮。由于流量?jī)x表結(jié)構(gòu)和形狀的復(fù)雜性及加工裝配的離散性，幾乎不可能采用計(jì)算的方法對(duì)其腔體隨操作條件的變化精確地進(jìn)行修正，也不可能根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)針對(duì)所有流量計(jì)擬合出滿足準(zhǔn)確度要求的經(jīng)驗(yàn)公式。 對(duì)于容積流量計(jì)而言，計(jì)量腔體變化會(huì)導(dǎo)致作為測(cè)量基準(zhǔn)的容積單元的改變，還會(huì)引起內(nèi)部漏失量的變化，從而影響流量測(cè)量結(jié)果。對(duì)于速度式渦輪流量計(jì)，操作條件改變將引起其流通面積的變化，從而導(dǎo)致儀表系數(shù)的變化。如果檢定時(shí)流量?jī)x表的操作條件能與實(shí)際使用時(shí)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(fù)雜性和多變性，離線檢定往往不能復(fù)現(xiàn)實(shí)際操作條件，只有在線實(shí)流檢定才能解決高準(zhǔn)確度的流量測(cè)量問(wèn)題，否則要考慮附加的誤差。從廣義上講，被測(cè)介質(zhì)的均勻度、含氣（液）量、雜質(zhì)含量等來(lái)流條件，也屬于流量計(jì)操作條件的范疇，但其對(duì)流量?jī)x表性能的影響更加復(fù)雜，有時(shí)在線實(shí)流檢定也難以解決。 以國(guó)外某原油貿(mào)易計(jì)量站為列，只要渦輪流量計(jì)的操作溫度變化達(dá)到±2.0℃或壓力變化達(dá)到±350kpa，所有的流量計(jì)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(duì)安裝條件影響的考慮 安裝條件從兩個(gè)方面影響流量?jī)x表的計(jì)量性能：①渦輪、渦街、超聲等速度式流量計(jì)和孔板、噴嘴等差壓式流量計(jì)，都要求被測(cè)介質(zhì)在進(jìn)入流量計(jì)入口處時(shí)，達(dá)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(dòng)流，而影響來(lái)流的因素包括管路的走向及布置形式、流量計(jì)前后阻流件形式、前后直管段長(zhǎng)度及整流器形式、離脈動(dòng)源的距離及阻尼 方式等對(duì)安裝條件；②科氏力質(zhì)量流量計(jì)等對(duì)安裝應(yīng)力、機(jī)械震動(dòng)比較敏感，不當(dāng)安裝所造成的多余應(yīng)力會(huì)影響到流量計(jì)振動(dòng)管的自由振動(dòng)，影響流量計(jì)的頻率輸出，機(jī)械震動(dòng)也會(huì)干擾輸出信號(hào)的檢測(cè)，從而影響流量計(jì)的示值。 若采用離線檢定方式，則不可能復(fù)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)的來(lái)流、應(yīng)力等實(shí)際安裝條件，會(huì)使檢定結(jié)果偏離實(shí)際情況，其具體偏離也難以量化。盡管已有許多經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以利用，但現(xiàn)場(chǎng)條件千變?nèi)f化，只有在線實(shí)流檢定能將安裝條件的影響計(jì)入檢定結(jié)果，對(duì)流量測(cè)量的實(shí)際結(jié)果予以修正，實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確地測(cè)量。
4 對(duì)環(huán)境影響的考慮 在進(jìn)行流量?jī)x表的型式鑒定、樣機(jī)試驗(yàn)或質(zhì)檢抽查時(shí)，一般要進(jìn)行機(jī)械環(huán)境、氣候環(huán)境和電磁干擾的試驗(yàn)，確定其整體性能。對(duì)于一般的計(jì)量檢定，則只確定流量?jī)x表的計(jì)量性能。但對(duì)于在線實(shí)流檢定，流量?jī)x表所處的環(huán)境就是其實(shí)際使用環(huán)境，用這種檢定方法所確定的流量?jī)x表性能 已包括環(huán)境影響的因素，只是它不同于進(jìn)行型式鑒定時(shí)的極限環(huán)境條件。
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