流量计检定示值误差影响因素及应对措施

张乔竹

中国石油天然气股份有限公司哈尔滨石化分公司 黑龙江哈尔滨 150001

摘要：流量计作为计量器具，需要进行周期检定，以保证计量量值的准确可靠。流量计检定依据为JJG1132-2017热式气体质量流量计检定规程。

关键词：流量计检定；示值误差；影响因素；应对措施

前言

流量计是一种用于测量流量的计量器具，广泛应用于工农业生产、能源计量、国防建设、环境工程、交通运输以及人民生活等各个领域之中，在计量领域占有重要的地位。为了适应不同场合的不同用途，流量计品类繁多。

1标准装置带来的影响

标准法气体流量计检定过程中的标准装置为临界流喷嘴式气体流量装置，喷嘴进出口有气流通过时，气体流过的速度是不会改变的，只要压差满足条件，就能达到临界流状态。喷嘴组合的不同，检测的流量点位置也各不相同，每个流量点都是临界流状态。每组喷嘴中，最小的喷嘴就标志着可以进行检测的最小流量点。我们需要对不同流量的喷嘴进行科学合理的选择，有零有整，大小均匀，就能找到每种检定规程中规定的流量点。气体流量计通常检定最大流量的检定点为3～7个，最小流量的检定点也为3～7个，同时，规定了流量点的偏离量。实际检定流量与规程中规定的流量相比根据《速度式流量计》检定规程中的要求，其偏离量不能超过5%。因此，对于喷嘴这种标准装置，其数量和规格都进行了明确的要求。例如流量点整尾数中出现6或者7，喷嘴中对应的流量组合为1m3/h、2m3/h。采购部门的采购人员一定要充分、全面的考虑流量计采购流程，满足使用要求，其中要高度地重视喷嘴的组合形式与喷嘴的最小流量，因此其直接决定了装置本身的基本检测功能，是采购中的重点内容，尤其是社会公用承担仲裁检定的依法授权的计量标准，更要引起有关人员的高度重视，在气体流量装置比对中表现比较明显。流量点因为有着不同的组合，造成检定结果可比性不强，标准装置一旦使用出现问题，就会出现判断失误。如果流量点没有按照以上的要求进行设置，就会出现不符合规定的现象，一旦出现比较严重的气体测量事故，就会给企业造成巨大的经济损失，因此，测量过程中必须严格地按照相应的规范要求执行。

2测量时间造成的影响

天然气在每次测量的时候，测量时间需要根据《国家计量检定规程》的规定要求，不能超出测量标准时间范围。根据规定，A类气体流量计的脉冲数在测量的过程中，不能大于被检测气体流量计重复性的1/3。我们还要对不同厂家生产的流量计高度重视，其可能存在一定的差异，不同厂家生产的流量计在最短时间测量设定上是有所区别的，因此，我们需要仔细地阅读产品说明书。我们根据以上的情况开展了一次三方实验，通过实验发现，其中一方数据结果在标准范围内，另外两方的实验结果存在较大偏差。通过长时间检定，对结果进行仔细分析，我们还能找到数据之间的一定相似性，同时，我们对检定时间适当进行延长，以上几组数据显示的结果都有着相近的地方。在实验的后期我们可知，大气中的温度、湿度、压力等都会对气体流量检测过程产生影响，最终可能造成检测的结果存在较大的误差。测量的时间也需要进行适当的控制，避免因为温度、湿度、压力等变化对其运动稳定性产生影响，气体测量结果存在误差。根据实际情况选择合适的测量时间，避免以上因素对测量结果产生影响，保障测量结果的准确性，同时我们还可以在测量前将流量计的流量控制在70%～90%，运行6分钟后测量的结果更加精确。

3实验室环境带来的影响

实验环境的差异会给流量计各种仪表测量结果产生影响，温度、压力、压强、湿度等都会对其结果产生影响，其中对测量结果影响比较大的因素为温度。对准确度大于1.5级流量计的流量点测量时需要依照JJG1132-2017热式气体质量流量计检定规程的标准规定，温度的变化不能超过0.5℃，对准确度小于1.5级流量计的流量点测量时，按照相关规定温度的变化不能超过1.5℃，被检表和喷嘴等测量装置在测量过程中温度也需要进行科学合理的计算。室内的空气采用负压法可以抽空到输送管路中，实验室内气体的流动速度逐渐加快，室内的温度需要控制在合理的范围内，这就要求实验室的容量较大，在一定的时间内，新鲜的空气才能保证温度的稳定。北方冬天的温度比较低，仅仅依靠室内供暖想保障温度保持不变比较困难，这就需要我们打开实验室的门，保持室内空气畅通。利用整个楼内的温度保持室内温度出现较小的变化，满足实验温度要求。如果室内温度有15℃上升到22℃时，被检流量点的误差变化大约为30%，因此，要想避免流量计检定结果出现较大误差，就要对气体稳定性和室内温度在检测钱进行全面的检查。

随着环境温度产生变化，仪表系数的影响效果也更加明显，所以，流量计检定过程中，尽量控制湿度，避免影响检定结果，提高检定结果的准确度。

4在线校准流量计的新方法

4.1便携式超声波流量计在线校准的原理及方法

超声波流量计一般为时差法，其工作原理是发射探头发出超声波束以某一角度穿过管道射入流体中传播，经过管道折射多次穿过流体，然后由接收探头接收。过程中，根据线性公式通过超声波在流体顺流和逆流中的不同传播时间计算出流体的瞬时平均流速。结合管道截面积及其他已知参数进而可以测得流体的流量。超声波流量计近年来在管道流量测量中应用越来越多。其中便携式超声波流量计可以实现非接触测量，将超声波探头外夹于管道上即可进行测量。方法是将超声波流量计作为标准表，外夹于被测管道上，然后在特定时间段读取超声波流量计与被测流量计之间的累计值。

4.2便携式超声波流量计的优势

便携式超声波流量计在实践中有明显的优势：设备体积小，方便携带；外夹式探头，安装方便；可以实现非接触测量，压损小；可应用于不同类型的流量计，适用广泛；可用于不同介质、不同尺寸管径，适应温度范围（-20℃至55℃），适应性强；可以在为机车加油的同时进行检测，不存在回油问题。

结束语

计量未来的发展的趋势是校准，尤其是在线校准。对于流量计来讲在线校准的优势明显。应用便携式超声波流量计开展流量计的在线校准，笔者认为是可行的方法，能极大地减少检定流量计的工作量，降低能源和资金消耗，应该予以推广应用。

参考文献：

[1] 热式气体质量流量计检定规程: JJG1132-2017 [S].

[2]范玉涛.液体流量仪表在线校准方法探析[J].科技风，2019（8）:206