【摘要】孔闆流量(liàng)計 屬于标準型(xing)節流式差壓流(liu)量計，依據其測(cè)量天然氣質🚶‍♀️量(liang)流量計算公式(shì)可推知孔闆流(liú)量計質量流量(liàng)測🐅量的💋不确定(dìng)度來源于六個(gè)方面：流出系數(shù)的不确定度、可(kě)膨脹性系數的(de)不确定度、測量(liàng)管内徑的不确(que)定🌈度、孔闆開孔(kǒng)直徑的不确定(ding)度🐕、差壓測量的(de)不确定度、天然(ran)氣密度測量的(de)不确🚶定度。
引言(yan)
　　随着天然氣工(gōng)業的不斷發展(zhǎn)和天然氣市場(chang)的不斷拓寬，人(ren)們對商品天然(ran)氣計量技術的(de)研究和發展更(gèng)加重視。石油天(tiān)然氣行業采用(yòng)孔闆流量計作(zuò)貿易計量的約(yuē)占95%以上，其計量(liang)性能直接影響(xiǎng)到企業的經濟(ji)效益和用戶的(de)利益。因此，對孔(kong)闆流量計測量(liàng)天然氣質量流(liu)量的🏃不确定度(du)進行細緻的分(fèn)析就變得尤爲(wèi)重要。孔闆流量(liàng)計測量天然氣(qì)質量流量不确(que)定度分析
1孔闆(pǎn)流量計測量天(tiān)然氣流量原理(lǐ)和計算公式
1.1測(ce)量原理
　　孔闆流(liu)量計是由标準(zhun)孔闆、 差壓變送(sòng)器 、 壓力變送器(qi) 、 溫度變送器 及(ji)流量計算機配(pèi)套組成的差壓(ya)流量裝置，可測(ce)量氣體、蒸📱汽🧑🏽‍🤝‍🧑🏻、液(ye)體流量，具有結(jié)構簡單，維修方(fāng)便，性能穩定，使(shi)用可靠等特💜點(diǎn)。
　　天然氣流經孔(kong)闆時，流束在孔(kong)闆處形成局部(bu)收縮，從🈲而使流(liú)速增加，靜壓力(li)降低，在孔闆前(qian)後産生靜壓力(li)差（差壓），天然氣(qi)的流速越大，孔(kǒng)闆前後産生的(de)差壓也😘越大，從(cóng)而可通過測量(liàng)差壓來❄️衡量流(liu)過孔闆的天然(ran)氣流量大小。這(zhe)種測量流量的(de)方法是以能量(liang)守恒定律和流(liu)動連🔴續性方程(cheng)爲基礎的。
1.2質量(liang)流量計算公式(shì)
　　天然氣質量流(liú)量計算公式如(ru)式（1）：

式中：qm——質量流(liú)量；C——流出系數；ε——可(kě)膨脹性系數；?p——差(cha)壓；ρ1——天然氣在操(cāo)作條件下上遊(you)取壓孔處的密(mì)度；β——直徑比，β=d/D；d——操作(zuò)條🈲件下孔闆開(kāi)孔直徑；D——操作條(tiáo)件下上上遊測(ce)量管内徑。
2不确(que)定度分析
　　然氣(qi)質量流量測量(liang)不确定度按式(shi)（2）估算：

2.1流出系數(shu)的不确定度
當(dāng)0.1≤β＜0.2時，其值爲（0.7-β）%；
當0.2≤β＜0.6時(shí)，其值爲0.5%；
當0.6≤β≤0.75時，其(qí)值爲（1.667β-0.5）%；
當D<71.12mm，應附加(jiā)0.9（0.75-β）（2.8-D/25.4）%的不确定度（D取(qǔ)mm）；
當β>0.5且ReD<10000時，應附加(jiā)0.5%的不确定度。
2.2可(ke)膨脹性系數的(de)不确定度

1. 測量(liang)管内徑的不确(què)定度

其值爲0.4%。

1. 孔(kǒng)闆開孔直徑的(de)不确定度

其值(zhi)爲0.07%。

1. 差壓測量的(de)不确定度

當置(zhi)信概率爲95%時，差(cha)壓測量的不确(que)定度按式（3）估算(suàn)：

式中：ξp——差壓儀表(biao)的精度等級；pk——差(cha)壓儀表的量程(chéng)；pi——差壓測量點。
2.6天(tian)然氣密度測量(liàng)的不确定度
　　天(tian)然氣密度可以(yi)用天然氣密度(dù)計安裝于計量(liang)點🛀上在線實測(cè)，也可以根據相(xiang)應平面處的靜(jing)壓、溫度🏃‍♀️等特性(xing)資料進行計算(suan)。目前國内普遍(biàn)采用後一種方(fāng)法，按式（4）計算🈲：

式(shi)中：Ma——幹空氣的摩(mó)爾質量；R——通用氣(qì)體常數；Za——幹空氣(qì)在标⭐準參比條(tiao)件下的壓縮因(yīn)子；Zn——天然氣在标(biao)準參比條件下(xià)的壓縮因子；P1——天(tian)然氣在操作條(tiáo)件下上遊取壓(ya)孔處的絕對靜(jìng)壓；T1——天然氣在操(cao)作條件下的熱(rè)力學溫度；Z1——天然(rán)氣在操作條件(jian)下的壓縮因子(zi)；Gr——天然氣的真實(shí)相對密度。

（1）天然(rán)氣在操作條件(jian)下上遊取壓孔(kong)處絕對壓力測(cè)量的不确定度(dù)
當置信概率爲(wèi)95%時，天然氣在操(cāo)作條件下上遊(yóu)取壓孔處絕對(dui)壓力測量的不(bu)确定度按式（6）估(gu)算：

式中：ξp——壓力儀(yí)表的準确度等(deng)級；pk——壓力儀表的(de)量程；Pi——絕對壓力(li)👅測量☎️點，按式（7）計(ji)算：
Pi+pi+Pa（7）
式中：pi——表壓力(li)測量點；Pa——當地大(da)氣壓。
　　對組合測(cè)量儀表應按組(zǔ)合測量不确定(dìng)度求解。（2）天然氣(qì)在👅操作🏃‍♂️條件下(xià)熱力學溫度測(cè)量的不确定度(dù)
當置信概率爲(wei)95%時，天然氣在操(cao)作條件下熱力(lì)學溫度❌測量的(de)不确定度按式(shi)（8）估算：

式中：ξt——溫度(dù)儀表準确度等(deng)級；tk——溫度儀表的(de)量程；Ti——熱力💰學溫(wēn)度測量點，按式(shi)（9）計算：
Ti=ti+273.15（9）
對組合測(cè)量儀表應按組(zu)合測量不确定(dìng)度求解。
（3）天然氣(qi)壓縮因子測量(liang)的不确定度
　　天(tiān)然氣壓縮因子(zǐ)按AGANX-19計算，其測量(liang)不确定度爲0.5%；按(an)GB/T17747.2-2011或GB/T17747.3-2011計算，其測量(liàng)不确定度爲0.1%。
（4）天(tiān)然氣相對密度(dù)測量的不确定(dìng)度取0.3%。
3不确定度(du)計算實例
已知(zhī)某孔闆流量計(ji)測量參數如下(xia)：
孔闆開孔直徑(jìng)d=45mm；
上遊測量管内(nèi)徑D=200mm；
差壓?p=20kPa；
天然氣(qi)在操作條件下(xià)上遊取壓孔處(chu)的表壓pi=1.2MPa；
當地大(da)氣壓Pa=0.101325MPa；
天然氣在(zài)操作條件下的(de)溫度ti=30℃；
差壓儀表(biao)準确度等級0.2%，量(liàng)程60kPa；
壓力儀表準(zhun)确度等級0.2%，量程(cheng)10MPa；
溫度儀表準确(què)度等級0.5%，量程100℃。
可(ke)估算得：β=0.225，則有流(liú)出系數的不确(què)定度

4結論
　　孔闆(pǎn)流量計質量流(liú)量測量的不确(què)定度主要來源(yuan)于六個方面:流(liu)出系數的不确(que)定度、可膨脹性(xing)系數的不确定(ding)度、測量管内徑(jing)💃🏻的不确定度、孔(kǒng)闆開孔直徑的(de)不确定度、差壓(yā)測量的不确定(dìng)度、天然氣密度(dù)測量的不确定(dìng)度。從⛱️以上幾方(fāng)面人手就可以(yǐ)有效降低孔闆(pan)流量計質量流(liú)量測量的不确(què)定度，提高其計(jì)量性能，爲🐆全社(she)會越來越受到(dao)重視的能❌源計(jì)量提供穩定可(ke)靠的計量數據(jù)。

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