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孔板流量计不确定度分析
发布时间：2021-11-19 09:52:12
由于存在取压方式(角接取压、法兰取压)的影响;流量计算假设条件等因素的影响;孔板加工、安装等技术要求。孔板流量计的使用和流量计算必须严格遵守规范规定，否则，其流量测量的不确定度无法计算或误差较大。
根据天然气孔板流量计的流量方程(公式1)可知，影响流量测量的精度主要由流出系数C、可膨胀系数、差压和天然气的物性。
1.流出系数不确定度变化
流出系数C是为了补偿任意两点的摩擦影响所列人的一一个经验系数，它与节流件的几何形状、取压位置及雷诺数等有关，通常由试验确定。当直管段长度符合SY/T6143--2004的规定的节流前10D和节流后4D长的测量管，圆度满足不大于士0.3%的标准规定，则流出系数不确定度8clc只随β值的不同而不同。此时，当β≤0.6时，则δc/c=±0.6%;当β>0.60时,则δc/c=±β%。
2.天然气可膨胀系数不确定度变化
当所测天然气流经孔板时，由于流速和压力的改变而伴随着密度的改变(气体压力从p1降为p2,因膨胀而使密度减小)，为适应此种变化以修正因假设密度等于常量而对流量引起的偏差，因此必须加入一个系数,这个系数被称为可膨胀系数e。
对于天然气而言，可膨胀性系数的不确定度为:δc/c=±4(△p/p1)%
它与孔板流量计实测差压△p成正比，与静压p1成反比。目前在天然气计量中差压值-般在5000Pa之内，静压在1-10MPa范围内，因此δc/c最小为±0.0002%，最大为±0.2%或更大。
3.天然气密度测量不确定度δρ/ρ
密度取值按测量方法的不同而异，其一为直接密度测量，由密度计直接决定其值;天然气密度测量的不确定度δρ/ρ最小为±1.013%，最大为±1.571%或更大。
4.差压P的不确定度
标准SY/T6143--2004中的流量实用公式在应用能量方程导出过程中，规定测量管道水平(包括上、下游侧的测量管)。因此，其上、下游取压口的位置差为零，差压Ap则是在孔板上、下游侧所规定的取压口位置上量得的静压之差。
式中:ξ△p为差压计的精度等级;△pk,为差压计的量程;△pf为预定差压测量值。
由此可见，当所用差压计的精度为0.5级，量程为0~ 600kpa,预设差压测量值为300kpa时，对于天然气孔板流量计，置信概率为95%的测量总不确定度为: 天然气流量测量的总不确定度，据SY/T6143-2004规定，实际上就是测量系统的测量值与真值比较，置信概率为95%的准确度，其测量的总不确定度8Qn/Qn最小为±0.82%,最大为±4.52%或更大。
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