天然气流量仪表的检定

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摘 要：现代工业的发展对流量计的特性和使用范围提出了各种复杂的要求，为了满足这些要求，也就相应产生了种种不同的流量测量方法和流量测量仪表。本文主要对天然气流量仪表检定方法、校准等进行论述。

关键词：天然气 流量仪表 检定

在日常生产中，为了保证流量计在使用过程中能准确地测量流量，除了严格按流量计安装要求和操作规程进行合理安装和认真操作及维护管理之外，每隔适当时间对流量计进行捡定是十分重要的。检定流量计的主要目的是确定流量计示值的准确度或给出流量计修正系数。

检定是为了评定计量器具的计量性能，并确定其是否合格所进行的全部工作。检定是进行量值传递或量值溯源以及保证量值准确一致和量值统一的重要措施，是国家对整个计量器具进行管理的技术手段。检定必须按照计量检定规程来进行。

新制造、使用中和修理后的流量计都必须按规定进行检定。对于流量计、计量系统和组成计量系统的各单表，要求具有相应的测量准确度，它应使用可溯源至国家基准的方法进行标定或检验。

用于贸易计量的流量计、计量系统，其各组成部分均应进行强制检定后，产生的计量数据才是有效合法的。流量计在使用中其检定周期的长短要根据仪表的使用条件及对流量计测量流量的要求来确定。对于流量计安装在室外或介质肮脏、腐蚀性大等恶劣条件下使用，并且使用比较颊繁而对流量测量精度要求又比较高时，流量计的检定周期应适当短一些。若发现流量计在运行时有异常情况，对其示值的准确度产生怀疑时，则应立即对其进行检定。

流量计的检定可分为间接检定法和直接检定法两种。

(1)间接检定法又称为干校验法，它是通过校核流量计各部分的几何尺寸，测定与流量有关的物理量，并检查流量计安装使用条件以及操作是否按规程进行等来检定流量计的方法。在天然气流量测量仪表中，流量测量装置和文丘里喷嘴等均可采用干校法检定。

一般来说，干校验法方便简易，检定设备投资少。但是，由于流量计的特性不仅与仪表的几何特性有关，而且与管道特性、流体物性、流态及流速分布等多种因素有关，因此可以说即使几何相似、动力相似的两个流量计，其示值也难保证完全一致。所以，干校法的适用范围有限，精度也不能很高，大部分流量汁一般要采用直接检定法进行捡定。

(2)直接检定法又分为在线检定(实流检定法)和离线检定两种方法。

在线检定法要求流量计工作在实际工况状态下，通过采用将已在国家授权的标准装置上校准过、具有确定准确度等级的标准流量计(或流量标准装置)串接于流量计的工作回路中，用被测介质对流量计进行检定的方法，因此，这种方法能够可靠地确定流量计的工作性能，能获得较高的检定精度。由于受标准流量计(流量标准装置)运输、安装等困难的影响，在线核定不仅核定费用高，而且有时根本就无法实现，所以在线检定方法在我国天然气计量中使用的场合为数不多。

流量计的离线检定方法一般是在实验室内的流量标准装置上实现的。在流量计的离线检定中，流量标准装置和被检流量计在检定时的工作介质往往是不同于流量计的工况介质，检定时的工作压力和温度也不同于流量计的实际工作压力和温度。对于气体流量标准装置，一般选用空气或天然气作为检定介质。选用离线检定方法时，必须找出国检定介质与实测介质的物理和化学特性的不同对流量计示值所造成的影响，必须找出由于检定条件与使用条件不一致对流量计示值所造成的影响，并对上述影响进行修正。否则，很难获得满意的流量计检定结果。

能够提供确定准确度，用干校准工作流量计或流量计量系统，并在国家计量部门授权的检定装置上检定(或校准)，持有有效检定(校准)证书，证明其准确度的成套仪器仪表或成套装置。

气体流量标准装置的种类不同，其结构各异，但至少应具备压源、测试管段、流量调节阀、流量计量标准器具及控制设备五个组成部分。

压源用于产生测试管段内的气体流动，提供检定所需的气体流量和压力。气体流量标准装置的压源一般需配备稳压装置，保证测试管段内的气体流动为恒定流动。

测试管段是指装置中安装被检流量计及压力和温度测量仪表的工艺管路。流量调节阀可使装置复现的流量达到不同的检定流量值。

流量计量标准器具可以是标准容器和计时器，也可以是标准秆和计时器，或者用标准流量计作为流量计量标准器具。用标准容器和计时器测得的是气体体积流量，用标准秤和计时器测得的是气体质量流量。

气体流量标准装置的控制设备主要是指保证装置正常工作所需的自动控制系统和检定数据的检测与处理系统。使用气体流量标准装置检定流量计(或计量系统)时，要求其不确定度值应大于被检流量计(或计量系统)的不确定度值的旧，并严格按相应检定规程进行检定。

对于采用电动仪表加计算机进行流量计量的系统，应对单参数的测量值和数学模型进行检定。

随着现代计量技术的发展，新型计量器具、高精度的计量器具层出不穷，标准计量器具作为工作计量器具使用的现象也越来越普及，它们为科学、准确计量发挥了重要的作用，但也面临的一个问题是与之配套的用于检定计量器具的标准器具不能满足要求，为了确保这些计量器具在使用中的准确性，应及时对其进行校准管理。

1．校准

校准是使用可溯源国家基准的方法和相应准确度的标准仪表，对流量计量系统和组成计量系统的仪表及配套的计量设施进行检验和调试，将流量计系统的计量性能调整到最佳工作状态所从事的工作。

目前天然气计量中采用的校准方法主要为动态实流校准。在动态实流校准中常见的是采用高一等级标准装置进行对工作流量计、计量系统进行的量值校准和同等级准确度的计量系统之间进行比对校准。

2．校准方法

对流量计的动态校准应在流量计的工作范围内进行不少于5个点的全量程校准，每个流量点宜重复校准3-6次，校准结果应表明流量计的流量特征系数与流量值或雷诺数的对应关系，同时给出其不确定度。

对压力变化敏感的流量计，应在不同压力下作等压力变流量校准。一般作常压校准，但要预计在正常工作压力下校准时，其差异不应超过规定值。

当校准的目的为获得校准曲线时，被校流量计应在校准前后分别进行单表的校准。如果现场校准是检查或仲裁，被校流量计应保持其原来固有的工作特性和状态。

由法定计量机构或被授权计量机构对流量计量系统进行的校准，应视为检定，并发给校准证书。该证书应作为流量计量系统的一部分，可直接采用其证书上给出的流量函数进行流量计算。

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