【摘要(yào)】孔闆流量(liàng)計 屬于标(biao)準型節流(liú)式差壓流(liú)量計，依據(ju)其測量天(tian)然氣質量(liang)流量💁計算(suàn)公式可推(tui)知孔闆流(liú)量計質量(liang)流量測📞量(liang)的不确定(ding)度來源于(yu)六個方面(mian)：流出系數(shù)的不确定(dìng)😘度、可膨脹(zhàng)性系🔞數的(de)不确定度(du)、測量管内(nèi)徑的不确(que)定♉度、孔闆(pǎn)開孔直徑(jing)的不确定(ding)度💘、差壓測(ce)量👈的不确(què)定度、天然(rán)氣密度測(cè)量的不确(que)定度。
引言(yán)
　　随着天然(rán)氣工業的(de)不斷發展(zhǎn)和天然氣(qi)市場的不(bu)斷拓寬，人(rén)們對商品(pin)天然氣計(jì)量技術的(de)研究和發(fā)展更加重(zhong)視。石油天(tiān)然氣行業(ye)采用孔闆(pan)流量計作(zuo)💜貿易計🧑🏽‍🤝‍🧑🏻量(liang)的約占95%以(yǐ)上，其計量(liàng)性能直接(jie)影響到企(qǐ)業的經濟(ji)效益和用(yòng)戶的利益(yì)。因此，對孔(kǒng)闆流量計(ji)測量天然(rán)氣質量流(liu)量的不确(que)定度進✨行(háng)細緻的分(fen)析就變得(de)尤爲重要(yao)。孔闆流量(liang)計測量天(tiān)然氣♌質量(liang)流量不确(que)🌈定度分析(xī)
1孔闆流量(liàng)計測量天(tian)然氣流量(liang)原理和計(ji)算公式
1.1測(ce)量原理
　　孔(kǒng)闆流量計(jì)是由标準(zhun)孔闆、 差壓(yā)變送器 、 壓(ya)力變送器(qì) 、 溫度變送(song)器 及流量(liàng)計算機配(pei)套組成的(de)差壓流量(liàng)裝置，可測(cè)量氣體💯、蒸(zhēng)汽、液體流(liú)量，具有結(jié)構簡單，維(wéi)修方便，性(xìng)能穩定，使(shi)用🔞可靠等(děng)特點。
　　天然(ran)氣流經孔(kǒng)闆時，流束(shù)在孔闆處(chu)形成局部(bù)收縮，從🎯而(ér)使流速增(zeng)加，靜壓力(li)降低，在孔(kong)闆前後産(chan)生靜壓力(lì)🔞差（差壓），天(tiān)然氣的流(liu)速越大，孔(kong)闆前後産(chan)生的差壓(ya)也越大，從(cong)而可通過(guo)測量差壓(ya)來衡量流(liu)過孔闆的(de)天然🚩氣流(liú)量大小。這(zhe)種測❄️量流(liu)量的方法(fǎ)是以能量(liang)守恒定律(lǜ)和流動連(lian)續性方程(chéng)爲基礎的(de)。
1.2質量流量(liàng)計算公式(shi)
　　天然氣質(zhì)量流量計(jì)算公式如(ru)式（1）：

式中：qm——質(zhi)量流量；C——流(liú)出系數；ε——可(ke)膨脹性系(xi)數；?p——差壓；ρ1——天(tian)然🔞氣在操(cao)🥵作條件下(xia)上遊取壓(ya)孔處的密(mì)度；β——直徑比(bi)，β=d/D；d——操作條件(jiàn)下孔闆開(kai)孔直徑；D——操(cao)作條件下(xià)上上遊測(cè)量管内徑(jing)。
2不确定度(dù)分析
　　然氣(qi)質量流量(liàng)測量不确(què)定度按式(shì)（2）估算：

2.1流出(chu)系數的不(bu)确定度
當(dang)0.1≤β＜0.2時，其值爲(wèi)（0.7-β）%；
當0.2≤β＜0.6時，其值(zhí)爲0.5%；
當0.6≤β≤0.75時，其(qí)值爲（1.667β-0.5）%；
當D<71.12mm，應(ying)附加0.9（0.75-β）（2.8-D/25.4）%的不(bu)确定度（D取(qǔ)mm）；
當β>0.5且ReD<10000時，應(yīng)附加0.5%的不(bú)确定度。
2.2可(ke)膨脹性系(xì)數的不确(què)定度

1. 測量(liang)管内徑的(de)不确定度(dù)

其值爲0.4%。

1. 孔(kong)闆開孔直(zhí)徑的不确(què)定度

其值(zhi)爲0.07%。

1. 差壓測(cè)量的不确(que)定度

當置(zhì)信概率爲(wei)95%時，差壓測(cè)量的不确(que)定度按式(shi)（3）估算：

式中(zhōng)：ξp——差壓儀表(biǎo)的精度等(deng)級；pk——差壓儀(yi)表的量程(cheng)；pi——差壓測量(liang)點。
2.6天然氣(qi)密度測量(liàng)的不确定(ding)度
　　天然氣(qi)密度可以(yǐ)用天然氣(qi)密度計安(ān)裝于計量(liàng)點上在線(xiàn)實測，也可(ke)以根據相(xiang)應平面處(chù)的靜壓、溫(wen)度等特性(xìng)資🌂料進行(hang)計🏃‍♂️算。目前(qián)國内普遍(biàn)采用後一(yi)種🈲方法，按(àn)式（4）計算：

式(shi)中：Ma——幹空氣(qi)的摩爾質(zhi)量；R——通用氣(qì)體常數；Za——幹(gan)空氣在🚩标(biāo)☎️準參比♉條(tiao)件下的壓(ya)縮因子；Zn——天(tian)然氣在标(biao)準參比條(tiáo)件下的🏒壓(ya)縮因子♊；P1——天(tiān)然氣在操(cāo)作條件下(xia)上遊取壓(ya)孔處的絕(jue)對靜壓；T1——天(tiān)🐪然氣在🐕操(cāo)作條件下(xià)的熱力學(xue)溫度；Z1——天然(ran)氣在操🧑🏾‍🤝‍🧑🏼作(zuò)條件下的(de)壓縮因子(zǐ)；Gr——天然氣💋的(de)真實相對(duì)密度。

（1）天然(rán)氣在操作(zuo)條件下上(shàng)遊取壓孔(kong)處絕對壓(yā)力測量的(de)不确定✨度(du)
當置信概(gài)率爲95%時，天(tian)然氣在操(cāo)作條件下(xià)上遊取壓(ya)孔處絕對(dui)壓力測量(liàng)的不确定(ding)度按式（6）估(gu)算：

式中：ξp——壓(yā)力儀表的(de)準确度等(deng)級；pk——壓力儀(yi)表的量程(chéng)；Pi——絕對壓力(lì)測量點，按(an)式（7）計算：
Pi+pi+Pa（7）
式(shì)中：pi——表壓力(lì)測量點；Pa——當(dang)地大氣壓(ya)。
　　對組合測(cè)量儀表應(yīng)按組合測(ce)量不确定(ding)度求解。（2）天(tiān)然氣在操(cao)🔞作條件下(xia)熱力學溫(wen)度測量的(de)不确定度(dù)💃
當置信概(gài)率爲95%時，天(tiān)然氣在操(cao)作條件下(xià)熱力學溫(wēn)度⁉️測量的(de)不确定度(dù)按式（8）估算(suàn)：

式中：ξt——溫度(du)儀表準确(que)度等級；tk——溫(wen)度儀表的(de)量程；Ti——熱力(lì)學溫度測(cè)量點，按式(shi)（9）計算：
Ti=ti+273.15（9）
對組(zǔ)合測量儀(yí)表應按組(zǔ)合測量不(bu)确定度求(qiú)解。
（3）天然氣(qi)壓縮因子(zǐ)測量的不(bú)确定度
　　天(tian)然氣壓縮(suō)因子按AGANX-19計(ji)算，其測量(liang)不确定度(du)爲0.5%；按GB/T17747.2-2011或GB/T17747.3-2011計(ji)💘算，其測量(liàng)🚩不确定度(dù)爲0.1%。
（4）天然氣(qì)相對密度(du)測量的不(bu)确定度取(qu)0.3%。
3不确定度(dù)計算實例(li)
已知某孔(kǒng)闆流量計(jì)測量參數(shù)如下：
孔闆(pǎn)開孔直徑(jing)d=45mm；
上遊測量(liàng)管内徑D=200mm；
差(cha)壓?p=20kPa；
天然氣(qi)在操作條(tiao)件下上遊(yóu)取壓孔處(chu)的表壓pi=1.2MPa；
當(dang)地大氣壓(ya)Pa=0.101325MPa；
天然氣在(zài)操作條件(jian)下的溫度(du)ti=30℃；
差壓儀表(biǎo)準确度等(deng)級0.2%，量程60kPa；
壓(yā)力儀表準(zhǔn)确度等級(jí)0.2%，量程10MPa；
溫度(dù)儀表準确(què)度等級0.5%，量(liàng)程100℃。
可估算(suan)得：β=0.225，則有流(liú)出系數的(de)不确定度(du)

4結論
　　孔闆(pǎn)流量計質(zhi)量流量測(cè)量的不确(què)定度主要(yào)來源于六(liu)個方面:流(liú)出系數的(de)不确定度(du)、可膨脹性(xing)系數的不(bú)确定度、測(cè)✊量管内徑(jìng)的不确定(ding)度、孔闆開(kāi)孔直徑的(de)不确定度(du)、差壓測量(liàng)的不确定(dìng)度、天然氣(qi)密度測量(liang)的不确定(dìng)度。從以上(shang)幾方面人(ren)手就可以(yi)有效降低(di)孔闆流量(liàng)計質量流(liu)🏃🏻‍♂️量測量的(de)不确定度(du)，提高😘其計(jì)量性能，爲(wèi)全社會越(yuè)來越受到(dào)重視的能(néng)源計💚量提(tí)供穩定可(kě)靠的計量(liang)🚩數據。

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