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電子溫度壓力修正膜式燃氣表的理論基礎(chǔ)和應用


  來源: 《城市燃氣》 時間:2021-04-15 編輯:儀器儀表WXF
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關(guān)于頒發(fā)天然氣商品量管理暫行辦法的通知(計燃〔1987〕2001號)中第二十二條天然氣按體積進行計量,天然氣體積計算的標準狀態(tài)為20℃、絕對壓力為101.325kPa,這應該是科學合理的體積計量方式。實行能量計量是我國天然氣計量方式的重大變革,應在穩(wěn)定市場的前提下采取循序漸進、分步推進的辦法實施。2009年8月GB/T 22723-2008《天然氣能量的測定》國家標準正式實施,標志著我國天然氣能量計量有了標準可依,尤其是對我國天然氣計量方式與國際接軌提供了技術(shù)支持。


量值溯源解決方案


1. 選擇溫度和壓力傳感器準確度的理論

由于增加了溫度和壓力測量,如何分配流量、溫度、壓力3個分量,根據(jù)不確定度理論分析,對整表的測量不確定度合成評估,可以提出對流量、溫度、壓力傳感器各分量誤差限的要求。


根據(jù)GB/T 6968-2019《膜式燃氣表》附錄A“內(nèi)置氣體體積轉(zhuǎn)換裝置的燃氣表”中要求:示值誤差應符合以下要求:初始MPE在tsp±15℃范圍內(nèi),可在初始MPE的基礎(chǔ)上放寬±0.5%以及T/CGAS 011-2020中對燃氣表指標的要求,所以對于溫度壓力修正燃氣表來說,溫度和壓力傳感器的準確度等級和測量范圍的 考慮和選擇很重要。既要選擇技術(shù)指標充分滿足不確定度評估的要求,又要考慮到價格,性能價格比要高,降低整個燃氣表的出廠價格,造福百姓。通過對 溫度壓力修正燃氣表測量不確定度的評估和合成,解決了溫度和壓力傳感器的準確度等級和測量范圍的考慮和選擇問題。通過不確定度理論分析和評估,合理配置溫度、壓力傳感器。傳感器高配,成本增加造成 浪費;傳感器低配,產(chǎn)品不合格;傳感器要追求標配, 滿足標準的技術(shù)要求達到最佳性價比,造福百姓。


2. 流量、溫度、壓力的分量法溯源

分量法溯源檢測方法容易實施。


(1) 溫度傳感器示值誤差的檢測

燃氣表溫度傳感器示值誤差檢測

燃氣表溫度傳感器示值誤差檢測如圖2所示,將溫度標準器置于恒溫設(shè)備,將溫壓燃氣表或溫度傳感器放置在恒溫設(shè)備內(nèi),放置的方式與數(shù)量應不影響恒溫設(shè)備內(nèi)空氣循環(huán),在Tmin +2℃、20℃±2℃和 Tmax- 2℃3個溫度測量點下依次進行,每個測量點下,待恒溫設(shè)備或空間溫度充分恒定后,依次按照標準溫度計 →被檢燃氣表,被檢燃氣表→標準溫度計順序進行兩個循環(huán)測量,分別計算算數(shù)平均值,得到標準溫度計和被測溫度傳感器的示值。按照公式(2)計算溫度 傳感器的示值誤差:

et=( TgTr -1)×100%  (2)


式中:et——溫度傳感器示值誤差,%;

Tg——被測溫度傳感器的熱力學溫度示值,K;

Tr——標準溫度計熱力學溫度示值,K。


(2) 壓力傳感器的誤差檢測



燃氣表壓力傳感器示值誤差檢測如圖3所示,檢測點一般為銘牌或說明書中最小壓力點和最大壓力點。分別按正反行程分別讀取燃氣表和標準壓力值的算數(shù)平均值做為檢測點示值,按照公式(3)計算壓力傳感器示值誤差:

ep=(PgPr -1)×100%  (3)


式中:ep——燃氣表壓力傳感器示值誤差,%;

Pg——燃氣表壓力傳感器絕對壓力示值,

Pa;Pr——壓力標準器絕對壓力示值,Pa。


(3) 流量示值誤差檢測

對脈沖(或光電)輸出功能的燃氣表流量示值誤差檢測。將燃氣表的輸出信號接入標準裝置的信號采集接收端,燃氣表在檢測流量下運行。同步獲得燃氣表和標準裝置的體積、壓力、溫度值,計算得到通過燃氣表的實際體積。對于具有通訊功能的燃氣表,采用通訊方法獲取的燃氣表起始值和終止值,應與燃氣表當前的指示值相對應計算出標準器基準條件下體積值。按照JJ577規(guī)程公式計算燃氣表基準條件下體積值誤差。


制造和使用的注意事項


電子溫壓修正膜式燃氣表產(chǎn)品應明示所顯示的狀態(tài)(標況還是工況示值很重要),必須讓百姓明白消費,公平計量。應明確顯示內(nèi)容:標況累積量(測試模式和工作模式)、工況累積量(測試模式和工作模 式)、當前表內(nèi)氣體溫度或壓力、電源欠壓提示文字或符號。機械式計數(shù)器只能顯示工況累積量或標況累積量。燃氣公司和消費者的購氣合同里應明示標況或者工況天然氣的單價,讓消費者知道所購買的氣體的狀態(tài),就像超市里物品的明碼標價,明示消費標況氣體還是工況天然氣。


體積修正應用場景建議


燃氣表體積修正方式宜按照表1的規(guī)定來選擇。


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