【摘要】孔(kong)闆流量計(ji) 屬于标準(zhun)型節流式(shi)差壓流量(liang)計，依據其(qi)測量天然(ran)氣質量流(liu)量計算公(gong)式可推知(zhi)孔闆流量(liang)計質量流(liu)量測量的(de)不确定度(du)來源于六(liu)個方面：流(liu)出系數的(de)不确定度(du)、可膨脹性(xing)系數的不(bu)确定度、測(ce)量管内徑(jing)的不确定(ding)🌍度、孔闆開(kai)孔直徑的(de)❄️不确定度(du)、差壓測量(liang)的不确定(ding)度、天然氣(qi)密度測量(liang)的不确定(ding)度。
引言
　　随(sui)着天然氣(qi)工業的不(bu)斷發展和(he)天然氣市(shi)場的不斷(duan)拓寬，人們(men)對商品天(tian)然氣計量(liang)技術的研(yan)究和發🏃‍♀️展(zhan)更加重視(shi)。石油天然(ran)氣行業采(cai)用孔闆流(liu)量計作貿(mao)易計量的(de)約占95%以上(shang)❄️，其計量性(xing)能直接影(ying)響到企業(ye)的經濟效(xiao)益和用戶(hu)的利益。因(yin)此，對孔👌闆(pan)流量計測(ce)量天然氣(qi)質量流量(liang)的❌不确定(ding)度進行細(xi)緻的分析(xi)就變得尤(you)爲重要。孔(kong)闆流量計(ji)測量天然(ran)氣質量流(liu)量不确定(ding)度分👣析
1孔(kong)闆流量計(ji)測量天然(ran)氣流量原(yuan)理和計算(suan)公式
1.1測量(liang)原理
　　孔闆(pan)流量計是(shi)由标準孔(kong)闆、 差壓變(bian)送器 、 壓力(li)變送器 、 溫(wen)度變送器(qi) 及流量計(ji)算機配套(tao)組成的差(cha)壓流量裝(zhuang)置，可測量(liang)氣體♌、蒸汽(qi)🌈、液♈體流量(liang)，具有結構(gou)簡單，維修(xiu)方便，性能(neng)穩定，使用(yong)可靠等特(te)🛀🏻點。
　　天然氣(qi)流經孔闆(pan)時，流束在(zai)孔闆處形(xing)成局部收(shou)縮，從而使(shi)流速增加(jia)，靜壓力降(jiang)低，在孔闆(pan)前後産生(sheng)靜壓力差(cha)（差壓），天然(ran)氣的流速(su)越大，孔闆(pan)前後産生(sheng)的差壓也(ye)越大，從而(er)可通過測(ce)量差壓來(lai)衡量流過(guo)孔闆的天(tian)然氣流量(liang)大🈲小。這種(zhong)測量流量(liang)的方法是(shi)以⛱️能量守(shou)恒定律和(he)流動連續(xu)性方程爲(wei)基礎的。
1.2質(zhi)量流量計(ji)算公式
　　天(tian)然氣質量(liang)流量計算(suan)公式如式(shi)（1）：

式中：qm——質量(liang)流量；C——流出(chu)系數；ε——可膨(peng)脹性系數(shu)；?p——差壓；ρ1——天然(ran)氣在操🏃‍♂️作(zuo)條💰件下上(shang)遊取壓孔(kong)處的密度(du)；β——直徑比，β=d/D；d——操(cao)作條件下(xia)孔闆開孔(kong)直徑；D——操作(zuo)條件下上(shang)上遊測量(liang)📱管内徑🏃‍♀️。
2不(bu)确定度分(fen)析
　　然氣質(zhi)量流量測(ce)量不确定(ding)度按式（2）估(gu)算：

2.1流出系(xi)數的不确(que)定度
當0.1≤β＜0.2時(shi)，其值爲（0.7-β）%；
當(dang)0.2≤β＜0.6時，其值爲(wei)0.5%；
當0.6≤β≤0.75時，其值(zhi)爲（1.667β-0.5）%；
當D<71.12mm，應附(fu)加0.9（0.75-β）（2.8-D/25.4）%的不确(que)定度（D取mm）；
當(dang)β>0.5且ReD<10000時，應附(fu)加0.5%的不确(que)定度。
2.2可膨(peng)脹性系數(shu)的不确定(ding)度

1. 測量管(guan)内徑的不(bu)确定度

其(qi)值爲0.4%。

1. 孔闆(pan)開孔直徑(jing)的不确定(ding)度

其值爲(wei)0.07%。

1. 差壓測量(liang)的不确定(ding)度

當置信(xin)概率爲95%時(shi)，差壓測量(liang)的不确定(ding)度按式（3）估(gu)算：

式中：ξp——差(cha)壓儀表的(de)精度等級(ji)；pk——差壓儀表(biao)的量程；pi——差(cha)壓測量❓點(dian)🚩。
2.6天然氣密(mi)度測量的(de)不确定度(du)
　　天然氣密(mi)度可以用(yong)天然氣密(mi)度計安裝(zhuang)于計量點(dian)上在㊙️線🔞實(shi)測🤟，也可以(yi)根據相應(ying)平面處的(de)靜壓、溫度(du)🈲等特性資(zi)料進行計(ji)🈚算。目前國(guo)内普遍采(cai)用後一種(zhong)方法，按式(shi)（4）計算：

式中(zhong)：Ma——幹空氣的(de)摩爾質量(liang)；R——通用氣體(ti)常數；Za——幹空(kong)氣在标準(zhun)🏒參比條件(jian)下的壓縮(suo)因子；Zn——天然(ran)氣在标準(zhun)參比條件(jian)下的壓縮(suo)♌因子；P1——天然(ran)氣在操作(zuo)條件下上(shang)遊取壓孔(kong)處的絕對(dui)靜壓；T1——天然(ran)氣在操作(zuo)條件下的(de)熱力學溫(wen)度；Z1——天👈然氣(qi)在操💋作條(tiao)件下🌈的壓(ya)縮因子；Gr——天(tian)然氣✊的真(zhen)實相對密(mi)度。

（1）天然氣(qi)在操作條(tiao)件下上遊(you)取壓孔處(chu)絕對壓力(li)測量的不(bu)确定度
當(dang)置信概率(lü)爲95%時，天然(ran)氣在操作(zuo)條件下上(shang)遊取壓👈孔(kong)處絕對壓(ya)力測量的(de)不确定度(du)按式（6）估算(suan)：

式中：ξp——壓力(li)儀表的準(zhun)确度等級(ji)；pk——壓力儀表(biao)的量程；Pi——絕(jue)對壓力測(ce)量點，按式(shi)（7）計算：
Pi+pi+Pa（7）
式中(zhong)：pi——表壓力測(ce)量點；Pa——當地(di)大氣壓。
　　對(dui)組合測量(liang)儀表應按(an)組合測量(liang)不确定度(du)求解。（2）天✊然(ran)氣😘在操作(zuo)條件下熱(re)力學溫度(du)測量的不(bu)确定度
當(dang)置信概率(lü)爲95%時，天然(ran)氣在操作(zuo)條件下熱(re)力學溫度(du)測量的不(bu)🔞确定度按(an)式（8）估算：

式(shi)中：ξt——溫度儀(yi)表準确度(du)等級；tk——溫度(du)儀表的量(liang)程；Ti——熱力學(xue)溫度測量(liang)點，按式（9）計(ji)算：
Ti=ti+273.15（9）
對組合(he)測量儀表(biao)應按組合(he)測量不确(que)定度求解(jie)。
（3）天然氣壓(ya)縮因子測(ce)量的不确(que)定度
　　天然(ran)氣壓縮因(yin)子按AGANX-19計算(suan)，其測量不(bu)确定度爲(wei)0.5%；按GB/T17747.2-2011或GB/T17747.3-2011計算(suan)，其測量不(bu)确定度爲(wei)0.1%。
（4）天然氣相(xiang)對密度測(ce)量的不确(que)定度取0.3%。
3不(bu)确定度計(ji)算實例
已(yi)知某孔闆(pan)流量計測(ce)量參數如(ru)下：
孔闆開(kai)孔直徑d=45mm；
上(shang)遊測量管(guan)内徑D=200mm；
差壓(ya)?p=20kPa；
天然氣在(zai)操作條件(jian)下上遊取(qu)壓孔處的(de)表壓pi=1.2MPa；
當地(di)大氣壓Pa=0.101325MPa；
天(tian)然氣在操(cao)作條件下(xia)的溫度ti=30℃；
差(cha)壓儀表準(zhun)确度等級(ji)0.2%，量程60kPa；
壓力(li)儀表準确(que)度等級0.2%，量(liang)程10MPa；
溫度儀(yi)表準确度(du)等級0.5%，量程(cheng)100℃。
可估算得(de)：β=0.225，則有流出(chu)系數的不(bu)确定度

4結(jie)論
　　孔闆流(liu)量計質量(liang)流量測量(liang)的不确定(ding)度主要來(lai)源于👉六個(ge)方面❄️:流出(chu)系數的不(bu)确定度、可(ke)膨脹性系(xi)數的不确(que)定度、測量(liang)管内徑的(de)不确定度(du)、孔闆開孔(kong)直徑的不(bu)确定度、差(cha)壓測量的(de)不确定度(du)💜、天然氣密(mi)度測量的(de)不🤞确定度(du)。從以上幾(ji)方面人手(shou)就🔞可以有(you)效降低孔(kong)闆流量計(ji)質量流量(liang)測量的不(bu)确定度，提(ti)高其計量(liang)性能，爲全(quan)社會越來(lai)越受到重(zhong)視的能🈲源(yuan)計量提供(gong)穩定可靠(kao)💋的計量數(shu)據。

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