流量測量儀表幾種檢定方式比較

一、幾種檢定方式的選取

流量測量儀表的檢定，通常采用實(shí)流檢定和干式檢定兩種方式。采用何種方式檢定流量儀表取決于計(jì)量系統(tǒng)對測量不確定度的要求、被檢流量計(jì)的類型、用途、所具備的檢定條件、檢定所需費(fèi)用等諸多因素。一般，用于液體計(jì)量的流量儀表（如原油和水計(jì)量儀表）基本上采用實(shí)流檢定，而氣體計(jì)量的流量儀表（如天然氣貿(mào)易結(jié)算用的差壓式流量儀表）絕大多數(shù)采用干式檢定方式，只有極少數(shù)采用臨界流噴嘴在線實(shí)流檢定或離線檢定。

二、幾種檢定方式的差異

1.檢定結(jié)論上的不同

采用組合測量方法對流量儀表進(jìn)行干式檢定，是根據(jù)各有關(guān)參數(shù)的測量結(jié)果及其不確定度，按照誤差處理方法合成出儀表的流量測量總不確定度的，是以一定的置信度間接確定流量儀表的不確定度范圍的，它不能給出具體誤差值。它通常是以大量豐富的試驗(yàn)數(shù)據(jù)和標(biāo)準(zhǔn)化的技術(shù)要求為前提，保持了計(jì)量的試驗(yàn)性和一致性的特點(diǎn)。比如，標(biāo)準(zhǔn)孔板節(jié)流裝置、臨界流文丘利噴嘴等已有相當(dāng)成熟的干式檢定技術(shù)。以孔板流量計(jì)為例，其流出系數(shù)公式是建立在極其豐富和充分的試驗(yàn)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)之上的，標(biāo)準(zhǔn)上給出的流出系數(shù)的誤差范圍：不大于0.6%。在合成孔板流量測量的不確定度時(shí)，也只能以一定的置信度給出一定的不確定度范圍。

實(shí)流檢定尤其是在線實(shí)流檢定最符合準(zhǔn)確性、一致性、溯源性和試驗(yàn)性等計(jì)量特點(diǎn)，能實(shí)現(xiàn)真正的流量測量儀表校準(zhǔn)或賦值，能保證量值傳遞或溯源性的連續(xù)和封閉。離線檢定給出流量儀表在檢定條件下的誤差值或流量計(jì)系數(shù)，但因其實(shí)際操作條件和安裝條件不同于檢定條件，介質(zhì)的有關(guān)物性參數(shù)甚至介質(zhì)本身也有所不同，實(shí)際上這種檢定不是真正意義上的校準(zhǔn)或賦值。嚴(yán)格地講，流量儀表的離線檢定結(jié)果只能說明其在檢定條件下的計(jì)量特性，大多數(shù)的實(shí)際使用現(xiàn)場環(huán)境條件、儀表的安裝條件和操作條件與檢定條件相
比有很大不同，這樣會給流量儀表帶來附加誤差，而附加誤差大小總是以一定的經(jīng)驗(yàn)主觀判斷的，所以離線檢定對于流量測量結(jié)果要求不高，或者說即使有附加誤差也能滿足預(yù)期的測量要求，不失為一種簡單易行的選擇。

2.對物性參數(shù)影響的修正程度不同

幾乎所有流量測量儀表的測量結(jié)果都受到被測介質(zhì)有關(guān)物性參數(shù)的影響，只是影響程度不一樣。對于能以顯函數(shù)表現(xiàn)其對流量測量結(jié)果影響的物性參數(shù)，只要知道這些參數(shù)的實(shí)際值，就能對其進(jìn)行修正，如天然氣相對密度、壓縮因子、等熵指數(shù)等對孔板流量計(jì)測量的影響。但對大多數(shù)流量測量儀表來說，物性參數(shù)對其計(jì)量性能的影響難以用數(shù)學(xué)公式準(zhǔn)確地表達(dá)出來，比如，在液體計(jì)量中，容積式流量計(jì)和速度式流量計(jì)對液體黏度的變化十分敏感，特別是在低黏度下和儀表測量范圍的下限，目前還沒有通用的黏度修正公式。在天然氣流量測量中，天然氣密度變化對渦輪、渦街等速度式流量計(jì)有明顯的影響，若考慮流量計(jì)在低壓下用空氣做介質(zhì)檢定的結(jié)果是否能直接用于高壓下的天然氣時(shí)，在線實(shí)流檢定成為完全消除物性參數(shù)影響的唯一選擇，因?yàn)楦墒綑z定、離線檢定不能消除物性參數(shù)對上述流量測量儀表的影響。

3.對操作條件影響的修正程度不同

流量儀表的操作條件或運(yùn)行條件直接影響其計(jì)量性能，操作壓力或溫度變化對流量儀表的最直接影響就是其計(jì)量腔體的改變，其間接影響是被測介質(zhì)黏度、密度等物性，間接影響可在修正物性參數(shù)影響時(shí)考慮。由于流量儀表結(jié)構(gòu)和形狀的復(fù)雜性及裝配的離散性，幾乎不可能采用計(jì)算方法對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。

對于容積式流量計(jì)，計(jì)量腔體的變化會導(dǎo)致作為測量基準(zhǔn)的容積的改變，會引起內(nèi)部漏失量的變化，從而影響流量測量結(jié)果。對于速度式流量計(jì)，操作條件的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)流量儀表的操作條件能與實(shí)際使用時(shí)相同或接近，則離線檢定能滿足要求，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，只有在線檢定能解決高準(zhǔn)確度的流量測量問題，否則要考慮附加的誤差。

三、結(jié)論

綜上所述，對于流量測量儀表，干式檢定適用的儀表十分有限，且它只能確定流量測量的不確定度范圍不能直接對流量儀表進(jìn)行校準(zhǔn)或賦值。離線檢定適用于對流量準(zhǔn)確度要求不高的場合，它體現(xiàn)了流量溯源的動態(tài)特點(diǎn)，但很難做到溯源或傳遞鏈的封閉。在線實(shí)流檢定最符合流量量值的動態(tài)溯源特征，它充分考慮了物性參數(shù)、操作條件、環(huán)境條件、安裝條件等諸多影響，保證檢定條件與實(shí)際使用條件的充分一致，對于貿(mào)易結(jié)算的測量儀表，買賣雙方都希望能采用在線實(shí)流檢定，以實(shí)現(xiàn)真正的計(jì)量公正。(end)

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