流量测量仪表几种检定方式比较

2013-11-12 11:54:56来源: 21ic
一、几种检定方式的选取

流量测量仪表的检定,通常采用实流检定和干式检定两种方式。采用何种方式检定流量仪表取决于计量系统对测量不确定度的要求、被检流量计的类型、用途、所具备的检定条件、检定所需费用等诸多因素。一般,用于液体计量的流量仪表(如原油和水计量仪表)基本上采用实流检定,而气体计量的流量仪表(如天然气贸易结算用的差压式流量仪表)绝大多数采用干式检定方式,只有极少数采用临界流喷嘴在线实流检定或离线检定。

二、几种检定方式的差异

1.检定结论上的不同

采用组合测量方法对流量仪表进行干式检定,是根据各有关参数的测量结果及其不确定度,按照误差处理方法合成出仪表的流量测量总不确定度的,是以一定的置信度间接确定流量仪表的不确定度范围的,它不能给出具体误差值。它通常是以大量丰富的试验数据和标准化的技术要求为前提,保持了计量的试验性和一致性的特点。比如,标准孔板节流装置、临界流文丘利喷嘴等已有相当成熟的干式检定技术。以孔板流量计为例,其流出系数公式是建立在极其丰富和充分的试验数据基础之上的,标准上给出的流出系数的误差范围:不大于0.6%。在合成孔板流量测量的不确定度时,也只能以一定的置信度给出一定的不确定度范围。

实流检定尤其是在线实流检定最符合准确性、一致性、溯源性和试验性等计量特点,能实现真正的流量测量仪表校准或赋值,能保证量值传递或溯源性的连续和封闭。离线检定给出流量仪表在检定条件下的误差值或流量计系数,但因其实际操作条件和安装条件不同于检定条件,介质的有关物性参数甚至介质本身也有所不同,实际上这种检定不是真正意义上的校准或赋值。严格地讲,流量仪表的离线检定结果只能说明其在检定条件下的计量特性,大多数的实际使用现场环境条件、仪表的安装条件和操作条件与检定条件相
比有很大不同,这样会给流量仪表带来附加误差,而附加误差大小总是以一定的经验主观判断的,所以离线检定对于流量测量结果要求不高,或者说即使有附加误差也能满足预期的测量要求,不失为一种简单易行的选择。

2.对物性参数影响的修正程度不同

几乎所有流量测量仪表的测量结果都受到被测介质有关物性参数的影响,只是影响程度不一样。对于能以显函数表现其对流量测量结果影响的物性参数,只要知道这些参数的实际值,就能对其进行修正,如天然气相对密度、压缩因子、等熵指数等对孔板流量计测量的影响。但对大多数流量测量仪表来说,物性参数对其计量性能的影响难以用数学公式准确地表达出来,比如,在液体计量中,容积式流量计和速度式流量计对液体黏度的变化十分敏感,特别是在低黏度下和仪表测量范围的下限,目前还没有通用的黏度修正公式。在天然气流量测量中,天然气密度变化对涡轮、涡街等速度式流量计有明显的影响,若考虑流量计在低压下用空气做介质检定的结果是否能直接用于高压下的天然气时,在线实流检定成为完全消除物性参数影响的唯一选择,因为干式检定、离线检定不能消除物性参数对上述流量测量仪表的影响。

3.对操作条件影响的修正程度不同

流量仪表的操作条件或运行条件直接影响其计量性能,操作压力或温度变化对流量仪表的最直接影响就是其计量腔体的改变,其间接影响是被测介质黏度、密度等物性,间接影响可在修正物性参数影响时考虑。由于流量仪表结构和形状的复杂性及装配的离散性,几乎不可能采用计算方法对其腔体随操作条件的变化精确地进行修正,也不可能根据试验数据针对所有流量计拟合出满足准确度要求的经验公式。

对于容积式流量计,计量腔体的变化会导致作为测量基准的容积的改变,会引起内部漏失量的变化,从而影响流量测量结果。对于速度式流量计,操作条件的改变将引起其流通面积的变化,从而导致仪表系数的变化。如果检定时流量仪表的操作条件能与实际使用时相同或接近,则离线检定能满足要求,但是,由于操作条件的复杂性和多变性,离线检定往往不能复现实际操作条件,只有在线检定能解决高准确度的流量测量问题,否则要考虑附加的误差。

三、结论

综上所述,对于流量测量仪表,干式检定适用的仪表十分有限,且它只能确定流量测量的不确定度范围不能直接对流量仪表进行校准或赋值。离线检定适用于对流量准确度要求不高的场合,它体现了流量溯源的动态特点,但很难做到溯源或传递链的封闭。在线实流检定最符合流量量值的动态溯源特征,它充分考虑了物性参数、操作条件、环境条件、安装条件等诸多影响,保证检定条件与实际使用条件的充分一致,对于贸易结算的测量仪表,买卖双方都希望能采用在线实流检定,以实现真正的计量公正。(end)

关键字:流量测量仪表  检定方式

编辑:什么鱼 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/Test_and_measurement/2013/1112/article_8177.html
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