摘要(yào):燃氣流量計
體(tǐ)積修正儀中的(de)壓力和溫度傳(chuan)感器,在長期使(shǐ)用☎️過🔞程中會出(chu)🈲現老化以及零(ling)點漂移,導緻溫(wēn)度和壓力值不(bú)準,及燃氣流量(liang)計計量不準。目(mù)前燃氣流量計(jì)的壓力和溫度(du)傳感器長期使(shi)用又☎️未進行檢(jian)定,體積修正儀(yi)的誤差就會導(dǎo)緻偏差越來越(yue)大,而且可能會(hui)引起貿易糾紛(fēn)。因此,對燃氣流(liu)量計中的壓🐕力(li)和溫度傳感器(qi)增加定期的檢(jiǎn)定或比對十分(fèn)必要。
0引言
天然(ran)氣作爲-種清潔(jié)、低排放的高效(xiào)能源,已在國内(nèi)大規模地發💯展(zhǎn),與之相關的天(tiān)然氣流量計也(ye)在各行各業中(zhōng)得到☁️廣泛應用(yòng)🌏。
燃氣流量計在(zài)整個過程中,主(zhǔ)要用于内部計(jì)量和貿易計量(liang)🤟,因此顯得特别(bié)重要,在整個生(shēng)命周期中,目前(qián)工商業的天然(rán)💛氣流🥰量計基本(běn)采用機械計數(shù)+電子顯示或純(chun)🏃電子顯🐕示,由溫(wēn)♋度和壓力參與(yǔ)補償🥵,轉化爲标(biāo)準狀态下的總(zǒng)量進行最終的(de)貿易結算。
計量(liàng)管理是企業經(jing)營管理的基礎(chu)工作之一,是提(tí)高🈚企業🐕經濟🈲效(xiao)益的重要手段(duàn),而燃氣流量計(ji)是天然氣📞企業(ye)計量管理的核(he)心業務。體積修(xiū)正儀作爲流量(liàng)計的重要組成(cheng)部分,其運行情(qíng)況對流量計計(jì)📧量正确率至關(guan)重要🚶♀️。
對整個流(liu)量計進行定期(qi)的檢定過程中(zhōng),隻對機械部分(fèn)🌈的🚶流量計進行(háng)檢定,并未對溫(wēn)度和壓力進行(hang)檢定🧑🏾🤝🧑🏼,溫度㊙️傳感(gǎn)器、壓力傳👉感器(qi)和積算儀在長(zhǎng)期的🥵使用過‼️程(cheng)中會出現了零(líng)點的漂移和❄️線(xiàn)性偏移現象,導(dǎo)緻計量不準,引(yǐn)起糾紛。因此,本(běn)文通過試驗和(hé)💞采集數據,對🌂燃(ran)氣流量計體積(ji)修正儀誤差的(de)影響🔆進行分析(xī),并給出相應的(de)措施和建議。 淺(qian)析燃氣流量計(jì)體積修正儀誤(wu)差
1流量計的整(zhěng)體結構
燃氣流(liu)量計一般由基(ji)表、壓力傳感器(qi)、溫度傳感器、流(liu)量傳感✍️器🛀🏻和積(ji)算器組成。圖1是(shì)一款
氣體腰輪(lun)流量計
的整體(ti)外觀圖。
1.1燃氣流量計(ji)的原理
燃氣流(liu)量計一般由一(yi)次儀表和燃氣(qì)體積修正儀組(zǔ)成。其中,一次儀(yí)表就是指流量(liang)計的機械流量(liang)計📧部分😘。一次儀(yi)表需要♈通過流(liu)量傳感器将機(ji)械信号轉化爲(wèi)🔞電信号,輸人給(gei)積算器。流量計(ji)中的壓力傳🌏感(gan)器和溫度傳感(gan)器采集流量計(jì)管道中🔞的壓力(li)和💃溫度。流量傳(chuan)感器将一次儀(yí)表測得的體積(jī)流量轉✍️化爲流(liú)量,通過線路将(jiang)壓力、溫度和流(liú)量傳輸給積算(suàn)器換算,最終轉(zhuan)化爲标況總量(liàng)用于貿易計量(liang)。
體積修正儀是(shi)指積算器和溫(wen)度傳感器或由(you)積算器、溫度傳(chuan)感器和壓力傳(chuan)感器組成,根據(ju)燃氣流量計測(ce)得的✊體積流量(liang)、燃氣💰溫度、壓力(li)和由氣體組分(fen)相關的壓縮因(yin)子轉換📧系數等(děng)🌍參數進行計算(suàn),将測量條件下(xia)的體積轉換成(cheng)基準💃🏻條件下的(de)體積,并進行積(jī)算、存儲和顯示(shi)的裝置。
1.2體積修(xiū)正儀的誤差
體(ti)積修正儀的主(zhǔ)示值誤差由轉(zhuǎn)換系數誤差(ec)或(huò)基準條件下的(de)體積轉換誤差(cha)(ev)表示,分量誤差(cha)包括溫度測量(liàng)誤差(et)、壓力測量(liang)誤差(ep)和積算器(qì)的誤差(ef)。
根據國(guó)家标準GB/T36242--2018《燃氣流(liú)量計體積修正(zhèng)儀》,詳細規定了(le)🙇🏻體積修正儀誤(wu)差分布情況見(jian)表1。各種誤差按(an)以下方法進行(hang)計算:
注:①修正儀(yi)主示值的誤差(chà)不考慮燃氣流(liú)量計的誤差;②積(ji)算🍉器的誤差僅(jin)考慮自身對脈(mò)沖信号的接收(shōu)💰和運算所産生(sheng)的誤差,不考慮(lǜ)壓縮因子計算(suàn)方法不确定度(du)的影響;③溫度✊測(cè)量誤差包含了(le)溫度傳感器及(jí)其信号轉換所(suǒ)引起的誤差;④壓(ya)力測量誤差包(bāo)含了壓力傳感(gan)器及其信号轉(zhuǎn)換所引㊙️起的誤(wu)差;⑤參💋比條件是(shì)指環❓境溫度:20℃(3℃,環(huán)境相對濕度:60%(15%;⑥額(e)定條件是指廠(chang)家規定的工作(zuò)條件💔,一般爲:(-25~55)℃.
1)轉(zhuan)換系數誤差
轉(zhuǎn)換系數的相對(duì)誤差ec按式(1)計算(suan):
2)基準條件下的(de)體積轉換誤差(cha)
基準條件下的(de)體積Vb轉換的相(xiàng)對誤差eV按式(2)計(ji)算:
3)帶有分量顯(xiǎn)示的修正儀的(de)特定誤差
修正(zheng)儀各分量的特(te)定誤差按式(3)~式(shi)(5)計算:
2燃氣流量(liàng)計檢定的現狀(zhuàng)
燃氣流量計現(xiàn)種類繁多,流量(liàng)計原理也都不(bú)同,不🌈同的流量(liàng)計🏒國家也制定(dìng)了不同的檢定(ding)規程。規程基本(ben)由
渦輪流量計(jì)
、速度式流量計(jì)、氣體容積式流(liu)量計、
超聲流量(liàng)計
、
差壓式流量(liàng)計
、
靶式流量計(jì)
、
旋進旋渦流量(liang)計
、流量積算儀(yi)等檢定規程組(zu)成。
燃氣流量計(jì)都會根據相應(yīng)的檢定規程進(jin)行出廠檢定和(hé)⭕定期檢定。表2爲(wèi)各種流量計的(de)檢定周期表。
流(liu)量積算儀檢定(dìng)規程雖然是檢(jiǎn)定電子表頭精(jing)度等級的,但隻(zhi)是對流量信号(hào)的轉換計算誤(wù)差進行檢定,如(rú)瞬時流量1累積(jī)總量等,并未對(duì)溫度和壓力傳(chuán)感器👉的精度進(jìn)行檢㊙️定,相當于(yu)僅計算了體積(ji)修正儀的主示(shì)值誤差一積算(suan)器的誤差(ef)、轉換(huàn)系數誤差(ec)或基(ji)準條😄件下的體(ti)積轉換誤差(ev),并(bìng)未檢定溫度測(ce)量誤差(et)、壓力測(ce)量誤差(ep)。
3溫度和(he)壓力值存在的(de)偏差
燃氣流量(liàng)計在整個的生(sheng)命周期裏,其溫(wēn)度和壓力傳感(gǎn).器從采購、調試(shì)、組裝,銷售到市(shi)場的長期使用(yong)直至流量計淘(tao)汰的整個過程(chéng)中,流量計廠家(jia)對溫度和壓力(li)傳感器做了一(yi)次内部檢定,而(er)後就沒有對溫(wen)度、壓力值進行(háng)檢定和比對了(le)。
溫度和壓力傳(chuan)感器在長期的(de)使用過程中,由(yóu)于受到環境溫(wēn)🤞度和濕度的影(yǐng)響會出現老化(hua)、精度下降,零點(diǎn)漂移等問題。本(ben)🈲次共抽檢73台不(bú)同區域、不同使(shǐ)用年限(5年以下(xia)☎️7台、5~8年34台、8年以上(shàng)32台)的燃🐅氣流量(liang)計,與燃氣流量(liang)計廠家對體積(ji)修正儀的誤差(chà)情況進行試驗(yan)分析。其中,溫度(dù)傳感器異常的(de)有兩台(使用5~8年(nian)㊙️),壓力傳感器異(yi)🚶常的有4台(5年以(yǐ)下兩台,8年以上(shang)兩台🥰)。詳細情況(kuang)如下:
3.1溫度傳感(gan)器
溫度傳感器(qì)以不同年限分(fen)組,分别測試低(di)溫(-10℃)常溫(20℃)、高😍溫(50℃)下(xia)各🎯溫度傳感器(qì)的溫度偏差,溫(wēn)度偏差以±0.3℃爲界(jie),各組溫度傳感(gǎn)器各溫度點測(ce)試情況見圖3(5~8年(nián)有兩個溫度傳(chuán)感器異常)。
3.1.1根據(ju)圖3可以得出以(yǐ)下結論
1)5年以下(xia)的溫度傳感器(qi)溫度偏差均在(zài)-0.3℃~0.3℃以内。
2)5~8年的溫度(du)傳感器溫度偏(pian)差大部分在-0.3℃~0.3℃以(yǐ)内:①在低溫的情(qing)況下,部☎️分溫度(du)傳感.器偏差偏(pian)正;②在高溫的情(qing)況下,部分溫度(dù)傳感器偏差偏(piān)負。
3)8年以上的溫(wēn)度傳感器溫度(du)偏差趨勢與使(shi)用期限在5~8年👅的(de)情況🧑🏽🤝🧑🏻相近,但偏(pian)差個數達到50%左(zuǒ)右。
3.1.2根據表3可以(yi)得出以下結論(lùn)
1)在溫度+0.3℃範圍區(qū)間内,随着使用(yòng)年限的增加,符(fú)合該區間的溫(wen)度傳感器占比(bi)減少。
2)随着使用(yòng)年限的增加,溫(wen)漂超過±0.3℃的傳感(gǎn)器數量增加🌍。
3.2壓(yā)力傳感器
壓力(lì)傳感器以不同(tong)年限分組,分别(bié)對壓力傳感器(qi)在低溫(-10℃)、常溫(20℃)、高(gao)溫(50℃、含5個60℃)進行不(bu)同壓力點測試(shi)(存在4個損壞)。
3.2.1根(gēn)據表4可以得出(chu)以下結論
1)3種年(nián)限的壓力傳感(gǎn)器,偏差均主要(yào)處于±0.4%的範圍内(nèi)。
2)使用年限越長(zhang)的壓力傳感器(qi),偏差範圍越廣(guǎng),大部分✊處于🔱合(he)💯格的範圍内。
3)壓(ya)力傳感器受溫(wēn)度影響不大。
4)壓(yā)力傳感器線性(xìng)度表現良好。
各(ge)個年限的壓力(lì)傳感器不論在(zai)高壓、中壓或者(zhě)低⭐壓情況✉️下出(chu)⭕現偏差個數相(xiang)差不多,分析原(yuan)始數據,若出🌈現(xiàn)某點偏差,則會(huì)出現各個點有(you)相近的偏差情(qíng)況。
3.2.2根據表5可以(yǐ)得出以下結論(lun)
1)8年以上的壓力(lì)傳感器漂移程(chéng)度較分散。
2)5年以(yi)内的漂移程度(du)較集中。
3)随着表(biǎo)具的使用年限(xiàn)增長,壓力傳感(gǎn)器的漂移分散(sàn)程度會🈲加🔞劇。
4相(xiang)應的措施和建(jian)議
燃氣流量計(jì)中的溫度和壓(ya)力傳感器随着(zhe)使用年限變長(zhǎng),都會出現老化(hua)1漂移,最終導緻(zhi)計量偏差1不準(zhun),引起貿🌏易糾紛(fen)。
現燃氣流量計(ji)的溫度和壓力(lì)傳感器基本分(fèn)爲模拟式和數(shù)字式兩種,相對(dui)于模拟式的,數(shù)字式的傳感器(qi)更加穩定、抗外(wài)界幹擾小,精度(dù)偏移小。但都會(huì)随時間的變化(huà)出現計量偏差(cha)變大,超出标準(zhun)誤差。
因此,随着(zhe)燃氣流量計的(de)使用量越來越(yue)多,使用的年限(xian)越來🔴越🏃🏻長,溫度(dù)和壓力傳感器(qì)老化漂移産生(shēng)的誤🔴差,導緻燃(ran)氣公司和使用(yong)用戶糾紛越來(lai)越多🆚。
根據本公(gong)司長期使用的(de)經驗和試驗研(yán)究數據,做出以(yi)下建議📐:
1)安裝燃(ran)氣流量計時,盡(jin)量安裝在室内(nei),安裝在室外的(de)要🐪加❤️強防護措(cuo)施,避免風吹日(ri)曬會加快流量(liàng)計設備的老化(huà)和零點偏移速(su)度。
2)溫度和壓力(lì)傳感器盡量選(xuan)擇采購抗幹擾(rao)能力強🚶♀️的數宇(yu)式🌈傳感器。
3)對溫(wen)度和壓力傳感(gan)器進行定期比(bi)對處理,比對周(zhōu)⚽期一般爲1~2年。對(duì)比對結果不滿(mǎn)足要求的傳感(gǎn)器,還✊需進行校(xiào)準處理。
4)如果條(tiao)件允許的話,流(liú)量計送檢時,同(tong)時進行體積修(xiu)正儀的檢定,但(dàn)大多數的檢定(ding)院無法檢定體(ti)積修正儀。
5結束(shù)語
本文對燃氣(qì)流量計的計量(liàng)誤差進行梳理(li),流量計🔴的誤差(chà)按照🐪國家規定(dìng)會進行定期檢(jiǎn)定。體積修正儀(yi)存在的誤差由(you)于國家沒有對(duì)流量計相關配(pei)套的壓力和溫(wēn)度👉傳感器進行(háng)檢定的要求,所(suǒ)以壓力和溫度(du)傳感器随着使(shǐ)用年限的增加(jiā),産生了老化🈲和(hé)零點漂移⛷️,帶來(lái)的誤差越來越(yue)明顯,從而引發(fa)的🙇🏻貿易糾紛越(yue)🍉來🏃🏻越多。這就需(xū)要㊙️燃氣公司、燃(ran)氣流量計廠家(jiā)、相關國家檢定(ding)等機構應對體(tǐ)積修正儀誤差(chà)有更多地關注(zhu)和重視,才能讓(ràng)天然氣的計量(liang)和貿易結算做(zuò)到公平、公🈲正。
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