作為用于流體測量及控制的儀器，流量計(jì)現(xiàn)廣泛用于石化、制藥、環(huán)保等多個(gè)領(lǐng)域生產(chǎn)中。在液體流量計(jì)的標(biāo)定方面，一般是實(shí)驗(yàn)室標(biāo)定，標(biāo)定采用的主要介質(zhì)是清潔水，但由于大多數(shù)流量計(jì)測量的介質(zhì)與標(biāo)定的介質(zhì)不同，會(huì)影響流量計(jì)的測量精度，特別是測量油的流量計(jì)，如果使用水標(biāo)定的話還會(huì)影響其機(jī)械構(gòu)件的使用壽命。為了實(shí)現(xiàn)標(biāo)定介質(zhì)的一致性，提高流量計(jì)的現(xiàn)場使用精度，需要用一種高精度油流量校準(zhǔn)裝置，通過與被檢表串聯(lián)，使用軟件進(jìn)行控制和數(shù)據(jù)采集，從而實(shí)現(xiàn)校準(zhǔn)溯源的目的。

1油流量校準(zhǔn)裝置的工作原理

    油流量校準(zhǔn)裝置(下面簡稱校準(zhǔn)裝置)主要采用DN50mm艾默生質(zhì)量流量計(jì)(0.15級)作為主標(biāo)準(zhǔn)器，加裝防爆型溫度變送器和壓力變送器用于溫度和壓力的數(shù)據(jù)采集，通過PLC系統(tǒng)裝置，實(shí)現(xiàn)工藝過程中標(biāo)準(zhǔn)流量計(jì)、被檢裝置(或被檢流量計(jì))、溫度、壓力等測量數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集和計(jì)算處理，完成計(jì)量校準(zhǔn)的計(jì)算，結(jié)果的顯示、存儲(chǔ)和查詢等功能;同時(shí)可以實(shí)時(shí)顯示工藝流程的流動(dòng)狀態(tài)和測量數(shù)據(jù)，便于控制流量范圍，選擇合適的測量流量點(diǎn)。

2橢圓齒輪流量計(jì)示值誤差測量不確定度評定

2.1測量方法

    參照J(rèn)JG667－2010《液體容積式流量計(jì)檢定規(guī)程》，在規(guī)定的測量環(huán)境條件下(現(xiàn)場環(huán)境條件溫度7℃，相對濕度80%，大氣壓力101.3kPa)，將被測的橢圓齒輪流量計(jì)所在輸油管線(DN50mm)與校準(zhǔn)裝置連接，在約定流量點(diǎn)上對被檢流量計(jì)進(jìn)行校準(zhǔn)，在校準(zhǔn)過程中同時(shí)測出校準(zhǔn)裝置質(zhì)量流量計(jì)進(jìn)出口管段內(nèi)介質(zhì)的溫度與壓力。通過測量被校準(zhǔn)流量計(jì)輸出脈沖數(shù)，換算出被測表的流量值;將質(zhì)量流量計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)值換算到被檢表處狀態(tài)下的流量值，比較這二者，得出被檢流量計(jì)的示值誤差。

2.2測量模型

流量計(jì)相對示值誤差:

    ts、tm—檢測時(shí)標(biāo)準(zhǔn)器和流量計(jì)處的介質(zhì)溫度，℃;

    k—檢測用介質(zhì)在檢測狀態(tài)下的壓縮系數(shù)，Pa－1;

    ps、pm—檢測時(shí)標(biāo)準(zhǔn)器和流量計(jì)處的介質(zhì)壓力，Pa。

    標(biāo)準(zhǔn)流量Qs的標(biāo)準(zhǔn)不確定度主要來源于校準(zhǔn)裝置中質(zhì)量流量計(jì)示值誤差引入的不確定度u(Q's)，其余參數(shù)介質(zhì)體膨脹系數(shù)、壓縮系數(shù)、測量溫度的鉑電阻溫度計(jì)的示值誤差和測量壓力的壓力變送器示值誤差引起的不確定度影響量很小，可忽略不計(jì)。

    校準(zhǔn)過程中由于質(zhì)量流量計(jì)前后介質(zhì)溫度、壓力變化很小，因此公式(2)可以簡化為:

式中:N—脈沖數(shù);

    k—被檢流量計(jì)脈沖當(dāng)量，10000脈沖/m3;

    ρ—校準(zhǔn)介質(zhì)密度，823.8kg/m3。

    輸入量Q的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(Q)主要來源于被檢流量計(jì)示值重復(fù)性和密度測量誤差。

    (1)測量重復(fù)性引入的不確定度u1(Q)在流量點(diǎn)13m3/h處，在重復(fù)性條件下連續(xù)校準(zhǔn)6次，得到脈沖數(shù)測量結(jié)果:1145(N)、1144(N)、1143(N)、1144(N)、1143(N)、1145(N)

    (2)密度值誤差引入的不確定度u2(Q)測量過程中介質(zhì)密度值由質(zhì)量流量計(jì)測量得出，根據(jù)流量計(jì)技術(shù)參數(shù)得知測量準(zhǔn)確度等級為0.15級的質(zhì)量流量計(jì)密度測量誤差為±1.0kg/m3，按均勻分布考慮。

3結(jié)束語

    根據(jù)上述分析，采用便攜式油流量校準(zhǔn)裝置在現(xiàn)場校準(zhǔn)橢圓齒輪流量計(jì)時(shí)，校準(zhǔn)裝置與流量計(jì)現(xiàn)場工況一致，避免了由于介質(zhì)不同、流速變化以及現(xiàn)場環(huán)境變化引起測量偏差，能更準(zhǔn)確地反映出橢圓齒輪流量計(jì)實(shí)際工作狀況，其示值誤差的擴(kuò)展不確定度為0.24%，基本能滿足加油船、油氣收發(fā)平臺(tái)等領(lǐng)域流量計(jì)現(xiàn)場校準(zhǔn)的需要，方法值得推廣。

 

 

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