油气流量测量仪表的在线实流检定问题

流量丈量外表的检定或校准是流量量值传递或溯源链中zui首要的环节，通常可将其分为实流检定和干式检定（干检）两种办法。

    实流检定是在检定进程中让实验流体流过被检流量外表，并以流量规范设备或规范用具断定的规范流量为依据，判定流量外表的准确度、安稳度等计量功能，或对流量外表进行校准或定度，并断定其是不是合格。假如实流检定的 实验流体即是流量外表所丈量的流体，且检定在流量外表的实践设备方位和实践操作条件下进行，则称为在线实流检定，不然称为离线检定。严格地讲，在线实流检定的基本特征是流量外表在检定和实践运用进程中的设备、运用等条件相共同。

    在干式检定进程中，并没有试验流体流过被检流量外表，可是要查看流量外表与流体相触摸并影响流量丈量成果的几何构造和各部分尺度，校准与流量核算有关诸参数的丈量外表和触及丈量成果的隶属设备，并查看外表的设备、操作是不是按规则进行。干检归于直接的组合丈量办法，省去了实流测试进程，可是它只能给出流量丈量的不断定度规模，不能对流量外表进行校准或定度。

    现在，用于原油交易计量的流量外表基本上完成了在线实流检定，即在现场用体积管检定流量计，用于进程查看和物料平衡的原油流量丈量外表尚大都选用离线检定办法。成品油流量外表大大都选用离线检定办法， 只需少量装车栈桥上的流量外表完成了在线实流检定，所用的计量规范器为规范罐或电子秤。绝大大都用于交易计量的天然气流量外表选用干检办法，极少量选用临界流喷嘴在线实流检定。

                                 在线实流检定的必要性

      选用何种办法检定流量外表取决于计量体系所请求的丈量不断定度、被检流量计的类型、所具有的检定条件、检定所需费用等很多要素，可是从计量学意义上讲，在线实流检定zui契合准确性、共同性、溯源性和实验性等计量特色，尤其是在油气交易计量中应优先引荐这种检定办法。

      选用组合丈量办法对流量外表进行干式检定，是依据各有关参数的丈量成果及其不断定度，依照必定的差错处理办法组成出该外表流量丈量的总不断定度。它只能以必定的置信度直接的断定流量外表的不断定度规模，不能给出其详细差错值。干式检定通常是以丰富的实验数据和规范化的技能请求为条件的，从这一点上来看，它仍坚持了计量的试验性和共同性特色。规范孔板节流设备、临界流文丘利喷嘴等都已有适当老练的干检技能，气体超声流量计的干检实验虽已初见成效，但首要研究成果都是流量计制作厂供给的，尚没有构成规范，电磁流量计等外表的干检只需单个制作厂家在摸索讨论。以孔板流量计为列，其共同的流出系数公式建立在极其丰富和充沛的实验数据基础上 ，且给出了流出系数的差错规模，但咱们只知道流出系数的差错不大于0.6%，并不知道详细巨细，也不知道是恰是负。在组成孔板流量丈量的不断定度时，也只能以必定的置信度给出必定的不断定度规模， 例如关于外表装备水平较高的孔板流量计，咱们通常说在置信度为95%时其不断定度不超出1.0%或1.5%。但要知道详细的流量丈量差错，或要进一步提高某一孔板流量计的流量丈量准确度，则有必要对其进行实流检定。

        虽然离线检定可给出流量外表在检定条件下的差错值或流量计系数，可是其实践操作条件和设备条件不一样于检定条件，介质的有关物性参数乃至介质自身也有所不一样，因而这种检定不是真实意义上的校准或赋值。严格地讲，流量外表的离线检定成果只能阐明其在检定条件下的计量特性，当实践运用现场的设备条件、操作条件、环境条件不一样于检定条件时，其计量功能会有所改动，给流量丈量成果带来附加的差错。假如对流量丈量成果请求不高，或许严格地说即便有该附加差错也能满意预订的丈量请求，则离线检定不失为一种简单易行的挑选。但是惋惜的是，咱们通常并不知道该附加差错的巨细乃至方向，判别其是不是会致使丈量超差也就无从谈起，此刻大都是以必定的经历片面判别是不是能承受离线检定成果。

        只需在线实流检定才干完成真实的流量外表校准或赋值，由于只需此刻的校准或赋值才真实计入各种要素对流量外表功能的影响，才干确保量值传递链或溯源链的接连和关闭。咱们能够在配备体积管的原油外输计量站完成流量计系数交油，而对离线检定的成品油流量外表和选用干式检定的天然气流量外表不能按系数交代，恰恰阐明了这一点。

                              在线实流检定的计量学特色

 1  对物性参数影响的批改

     简直一切流量外表的丈量成果都受到被测介质有关物性参数改动的影响，只是影响程度有大有小。物性参数对有些流量丈量成果的影响是以显函数表现的，这首要表现在气体流量丈量上，如孔板流量计中天然气相对密度、紧缩因子、等熵指数等参数的影响。关于以显函数表现的影响，只需已知这些参数的实践值，就能对其进行批改。但对大大都流量外表而言，物性参数对其计量功能的影响难以用数学公式地表达出来，并且流量外表运转条件的改动通常也伴随着物性参数的改动，很难独自别离出各自的影响量，因而实流检定成为*消除物性参数影响的仅有挑选。

      在液态烃计量中，容积流量计和涡轮流量计对液体粘度的改动都非常灵敏，特别是在低粘度下和外表丈量规模的下限，现在尚没有通用的粘度批改公式。在天然气流量丈量中，天然气密度改动对涡轮、涡街等流量计有明显的影响，因而要慎重思考流量计在低压下用空气介质 检定的成果是不是能直接用于高压下的天然气，即在依据所请求的流量丈量不断定度挑选流量计及其检定办法时，是不是思考了因检定条件与运用条件不一样而存在的附加差错。

  2  对操作条件影响的批改

      流量外表的操作条件或运转条件直接影响其计量功能，操作压力或温度改动对流量外表的zui直接影响即是其计量腔体的改动，其直接影响是被测介质粘度、密度等物性参数的改动，但直接影响可在批改物性影响 时思考。由于流量外表结构和形状的杂乱性及加工装配的离散性，简直不也许选用核算的办法对其腔体随操作条件的改动地进行批改，也不也许依据实验数据关于一切流量计拟合出满意准确度请求的经历公式。

       关于容积流量计而言，计量腔体改动会致使作为丈量基准的容积单元的改动，还会致使内部漏失量的改动，然后影响流量丈量成果。关于速度式涡轮流量计，操作条件改动将致使其流通面积的改动，然后致使外表系数的改动。假如检守时流量外表的操作条件能与实践运用时相同或挨近，则离线检定即可满意请求。可是，由于操作条件的杂乱性和多变性，离线检定通常不能复现实践操作条件，只需在线实流检定才干处理高准确度的流量丈量问题，不然要思考附加的差错。从广义上讲，被测介质的均匀度、含气（液）量、杂质含量等来流条件，也归于流量计操作条件的领域，但其对流量外表功能的影响更加杂乱，有时在线实流检定也难以处理。

       以国外某原油交易计量站为列，只需涡轮流量计的操作温度改动到达±2.0℃或压力改动到达±350kpa，一切的流量计都要重新检定，以防止因操作条件改动而出现的附加差错。

  3  对设备条件影响的思考

        设备条件从两个方面影响流量外表的计量功能：①涡轮、涡街、超声等速度式流量计和孔板、喷嘴等差压式流量计，都请求被测介质在进入流量计入口处时，到达充沛发展或特定的速度散布，尽也许防止速度畸变、旋涡流和脉动流，而影响来流的要素包含管路的走向及安置办法、流量计前后阻流件办法、前后直管段长度及整流器办法、离脉动源的间隔及阻尼 办法等对设备条件；②科氏力质量流量计等对设备应力、机械轰动比较灵敏，不当设备所形成的剩余应力会影响到流量计振荡管的自由振荡，影响流量计的频率输出，机械轰动也会搅扰输出信号的查看，然后影响流量计的示值。

        若选用离线检定办法，则不也许复现现场的来流、应力等实践设备条件，会使检定成果违背实践情况，其详细违背也难以量化。虽然已有很多经历数据能够利用，但现场条件千变万化，只需在线实流检定能将设备条件的影响计入检定成果，对流量丈量的实践成果予以批改，完成准确地丈量。

 4  对环境影响的思考

          在进行流量外表的型式判定、样机实验或质检检查时，通常要进行机械环境、气候环境和电磁搅扰的实验，断定其全体功能。关于通常的计量检定，则只断定流量外表的计量功能。但关于在线实流检定，流量外表所在的环境即是其实践运用环境，用这种检定办法所断定的流量外表功能 已包含环境影响的要素，只是它不一样于进行型式鉴守时的极限环境条件。

结 论

         （1）  虽然有几种不一样的流量外表检定办法可供挑选，但干式检定所适用的外表非常有限，且它只能断定流量丈量的不断定度规模，不能直接对流量外表进行校准或赋值，其zui大的优点即是省去了实流检定的进程。

           （2） 流量外表的离线检定合适与对流量丈量准确度请求不非常高的丈量场合，它表现了流量溯源的动态特色，但很难做到溯源或传递链的关闭，由于流量外表的检定条件难于同实践运用条件 相共同，挑选这种检定办法的价值是所引进的附加差错。

           （3） 从计量学的视点来看，在线实流检定zui契合流量量值的动态溯源特征，它充沛思考了物性参数、操作条件、设备条件、环境条件等很多影响，确保检定条件与实践运用条件的充沛共同，在原油、成品油、天然气交易计量中应尽也许选用这种检定办法。