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  时间:2023-12-25 09:29:37

影响气体流量计检定结果的原因分析

  旋进旋涡流量计、涡轮流量计作为精度高气体流量计量仪表,被越来越广泛地应用于油田气田单井外输、联合站外输等工作中。由于关系到天然气外输的工作,如果计量不正确,将直接影响到经济效益。目前,采用的气体流量标准装置是用罗茨流量计作为标准表装置,检定原理是将被检流量计安装到试验管路中,以标准流量计为标准器,使流体连续通过标准流量计和被检流量计,比较两者的输出瞬时流量值,或比较一段时间内的累积流量值,从而确定被检流量计的计量性能。
  现有装置的检定精度保证在±1.5%,达到检定标准。在流量计检测过程中,实验室的装置设备、检测方法、环境条件等都将对流量计的检定结果均会产生一定影响,以下分析了影响气体流量计检定结果的诸多因素,解决问题的方法,从而提高装置的检定准确度,使精度争取达到±1.0%范围内。
一、流量计装置的影响
  气体流量计主要的测量系统是由转换器与传感器组合而成的,传感器测量主要分析转换器根据流量信号自动进行压缩因子修正计算出的仪表系数,这个是流量计装置影响检定结果最主要的因素。
一、.仪表系数分析:
  当标准表并联使用时,流过标准表的标准体积(P=101.325kPa, T= 293.15K)可以表示为
 
式中:
Vsi----为各标准表的标准体积;
Vs----为标准表标准体积总计;
Nsi----为各标准表的脉冲数
Ksi----为各标准表的仪表系数;
Psi----为标准表所在管道的绝对压力;
Tisi----为各标准表所在管道的温度。
被检表的标准体积可以表示为:
 
式中:
Nt----为被检表的脉冲数;
K----为被检表的仪表系数;
Pt----被检表所在管道的绝对压力;
Tt----为被检表所在管道的温度。
  由于标准流量计与被检流量计串联在同一管道中,检测介质为空气,假定空气在检定过程中成分不变,则必有Vs=Vt´所以被检表的仪表系数为:
 
  由式(3)可以看出,仪表系数是影响检定结果的最主要因素,流量计出厂时的仪表系数是一个标定好的值,但是在现场使用的过程中,一方面管道的温度、压力对仪表系数的影响很大,另一方面,由于表使用的时间加长,流量介质杂质多,对仪表体主体磨损比较严重,也会对流量计的系数产生影响,仪表系数不是固定不变的,所以,每次检定之后,根据仪表的检定结果,必须对系数进行重新修订使仪表达到检定标准,减少实际误差。
二、测量方法的影响
  JJG198- -1994 在对检定条件的要求中提到:每次测量时间应不低于装置允许的最短测量时间。A类流量计应保证一次检定中流量计输出的脉冲数的相对误差值不大于被检流量计重复性的1/3。不同的装置,在说明书中规定的最短测量时间也是不同的。在20℃恒定室温及恒定大气压力进行检定时间长短对测量结果的影响实验。从实验结果可以看出,检定时间较长的几组数据较接近;后又延长检定时间做了几次实验,结果就更接近。这是因为温度、压力等环境条件对气体流量计的检定起着至关重要的影响,在较短的测量过程中,温度、压力不均衡引起气体状态不稳定,给检定结果带来影响,适当延长检定时间,是为了维持温度、压力都相对稳定,从而测得更接近真实值的结果。
三、实验室环境条件的影响
  流量计的仪表性能对环境的依赖性很强,特别是温度的变化将接影响测量结果。JG198-1994 中要求对于精度不低于1.5级的流量计,在每个流量点的每-次检定过程中,检定用气体温度化应不大于0.5℃?;对精度低于1.5级的流量计,在每个流量点的每一次检定过程中,检定用气体温度变化应不大于2℃。以1.5级的流量计为例,温度变化大小对检定准确度的影响。从结果中可以看出,开始19℃~ 21℃之间,取的温度变化范围在小于0.5℃,得到的检定结果是合格的,但是在21℃?~ 26℃之间,温度的变化范围大于0.5℃,得到的检定结果是不合格的,所以可以得出温度的变化是能够影响检定结果的因素。
  通常在装置中,有2处的温度要带入计算,一处是标准表所在的管道温度,另一处是被检表所在的管道温度。标准表法的装置在运行中将室内空气抽入管路,这就使实验室空气流动加速,但温度要保持规定范围内的变化。因此,这就要求实验室的空间相对够大.使新进入的空气有足够的时间达到温度的平衡稳定。
四、结语
  从上文的分析中可以得到以下结论:①流量计的仪表系数是影响检定结果的主要原因之一。②流量计的检定时间直接影响检定结果,检定时间越长,检定结果越稳定。③温度变化对流量计的检定准确度也存在影响,必须保证温度要在规定范围内变化。此外,在气表的检定过程中还有很多会对检定结果产生影响的因素,尚且需要我们不断地总结并设法改进

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