一、几种检定方式的选取
流量测量仪表的检定,通常采用(yòng)实流检定和干式检定两种方式。采用(yòng)何种方式检定流量仪表取决于计量系统对测量不确定度的要求、被检流量计的类型、用(yòng)途、所具备的检定条件、检定所需费用(yòng)等诸多(duō)因素。一般,用(yòng)于液體(tǐ)计量的流量仪表(如原油和水计量仪表)基本上采用(yòng)实流检定,而气體(tǐ)计量的流量仪表(如天然气贸易结算用(yòng)的差压式流量仪表)绝大多(duō)数采用(yòng)干式检定方式,只有(yǒu)极少数采用(yòng)临界流喷嘴在線(xiàn)实流检定或离線(xiàn)检定。
二、几种检定方式的差异
1.检定结论上的不同
采用(yòng)组合测量方法对流量仪表进行干式检定,是根据各有(yǒu)关参数的测量结果及其不确定度,按照误差处理(lǐ)方法合成出仪表的流量测量总不确定度的,是以一定的置信度间接确定流量测量仪表的不确定度范围的,它不能(néng)给出具體(tǐ)误差值。它通常是以大量丰富的试验数据和标准化的技术要求為(wèi)前提,保持了计量的试验性和一致性的特点。比如,标准孔板节流装置、临界流文(wén)丘利喷嘴等已有(yǒu)相当成熟的干式检定技术。以孔板流量计為(wèi)例,其流出系数公式是建立在极其丰富和充分(fēn)的试验数据基础之上的,标准上给出的流出系数的误差范围:不大于0.6%。在合成孔板流量测量的不确定度时,也只能(néng)以一定的置信度给出一定的不确定度范围。
实流检定尤其是在線(xiàn)实流检定最符合准确性、一致性、溯源性和试验性等计量特点,能(néng)实现真正的流量测量仪表校准或赋值,能(néng)保证量值传递或溯源性的连续和封闭。离線(xiàn)检定给出流量仪表在检定条件下的误差值或流量计系数,但因其实际操作条件和安装条件不同于检定条件,介质的有(yǒu)关物(wù)性参数甚至介质本身也有(yǒu)所不同,实际上这种检定不是真正意义上的校准或赋值。严格地讲,流量仪表的离線(xiàn)检定结果只能(néng)说明其在检定条件下的计量特性,大多(duō)数的实际使用(yòng)现场环境条件、仪表的安装条件和操作条件与检定条件相比有(yǒu)很(hěn)大不同,这样会给流量仪表带来附加误差,而附加误差大小(xiǎo)总是以一定的经验主观判断的,所以离線(xiàn)检定对于流量测量结果要求不高,或者说即使有(yǒu)附加误差也能(néng)满足预期的测量要求,不失為(wèi)一种简单易行的选择。
2.对物(wù)性参数影响的修正程度不同
几乎所有(yǒu)流量测量仪表的测量结果都受到被测介质有(yǒu)关物(wù)性参数的影响,只是影响程度不一样。对于能(néng)以显函数表现其对流量测量结果影响的物(wù)性参数,只要知道这些参数的实际值,就能(néng)对其进行修正,如天然气相对密度、压缩因子、等熵指数等对孔板流量计测量的影响。但对大多(duō)数流量测量仪表来说,物(wù)性参数对其计量性能(néng)的影响难以用(yòng)数學(xué)公式准确地表达出来,比如,在液體(tǐ)计量中,容积式流量计和速度式流量计对液體(tǐ)黏度的变化十分(fēn)敏感,特别是在低黏度下和仪表测量范围的下限,目前还没有(yǒu)通用(yòng)的黏度修正公式。在天然气流量测量中,天然气密度变化对涡轮、涡街(jiē)等速度式流量计有(yǒu)明显的影响,若考虑流量计在低压下用(yòng)空气做介质检定的结果是否能(néng)直接用(yòng)于高压下的天然气时,在線(xiàn)实流检定成為(wèi)完全消除物(wù)性参数影响的唯一选择,因為(wèi)干式检定、离線(xiàn)检定不能(néng)消除物(wù)性参数对上述流量测量仪表的影响。
3.对操作条件影响的修正程度不同
流量测量仪表的操作条件或运行条件直接影响其计量性能(néng),操作压力或温度变化对流量仪表的最直接影响就是其计量腔體(tǐ)的改变,其间接影响是被测介质黏度、密度等物(wù)性,间接影响可(kě)在修正物(wù)性参数影响时考虑。由于流量仪表结构和形状的复杂性及装配的离散性,几乎不可(kě)能(néng)采用(yòng)计算方法对其腔體(tǐ)随操作条件的变化精确地进行修正,也不可(kě)能(néng)根据试验数据针对所有(yǒu)流量计拟合出满足准确度要求的经验公式。
对于容积式流量计,计量腔體(tǐ)的变化会导致作為(wèi)测量基准的容积的改变,会引起内部漏失量的变化,从而影响流量测量结果。对于速度式流量计,操作条件的改变将引起其流通面积的变化,从而导致仪表系数的变化。如果检定时流量仪表的操作条件能(néng)与实际使用(yòng)时相同或接近,则离線(xiàn)检定能(néng)满足要求,但是,由于操作条件的复杂性和多(duō)变性,离線(xiàn)检定往往不能(néng)复现实际操作条件,只有(yǒu)在線(xiàn)检定能(néng)解决高准确度的流量测量问题,否则要考虑附加的误差。
综上所述,对于流量测量仪表,干式检定适用(yòng)的仪表十分(fēn)有(yǒu)限,且它只能(néng)确定流量测量的不确定度范围不能(néng)直接对流量仪表进行校准或赋值。离線(xiàn)检定适用(yòng)于对流量准确度要求不高的场合,它體(tǐ)现了流量溯源的动态特点,但很(hěn)难做到溯源或传递链的封闭。在線(xiàn)实流检定最符合流量量值的动态溯源特征,它充分(fēn)考虑了物(wù)性参数、操作条件、环境条件、安装条件等诸多(duō)影响,保证检定条件与实际使用(yòng)条件的充分(fēn)一致,对于贸易结算的流量测量仪表,买卖双方都希望能(néng)采用(yòng)在線(xiàn)实流检定,以实现真正的计量公正。