孔板流量計(jì)不確定度分析
發(fā)布時(shí)間：2021-11-19 09:52:12
由于存在取壓方式(角接取壓、法蘭取壓)的影響;流量計(jì)算假設(shè)條件等因素的影響;孔板加工、安裝等技術(shù)要求。孔板流量計(jì)的使用和流量計(jì)算必須嚴(yán)格遵守規(guī)范規(guī)定，否則，其流量測(cè)量的不確定度無(wú)法計(jì)算或誤差較大。
根據(jù)天然氣孔板流量計(jì)的流量方程(公式1)可知，影響流量測(cè)量的精度主要由流出系數(shù)C、可膨脹系數(shù)、差壓和天然氣的物性。
1.流出系數(shù)不確定度變化
流出系數(shù)C是為了補(bǔ)償任意兩點(diǎn)的摩擦影響所列人的一一個(gè)經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，它與節(jié)流件的幾何形狀、取壓位置及雷諾數(shù)等有關(guān)，通常由試驗(yàn)確定。當(dāng)直管段長(zhǎng)度符合SY/T6143--2004的規(guī)定的節(jié)流前10D和節(jié)流后4D長(zhǎng)的測(cè)量管，圓度滿足不大于士0.3%的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，則流出系數(shù)不確定度8clc只隨β值的不同而不同。此時(shí)，當(dāng)β≤0.6時(shí)，則δc/c=±0.6%;當(dāng)β>0.60時(shí),則δc/c=±β%。
2.天然氣可膨脹系數(shù)不確定度變化
當(dāng)所測(cè)天然氣流經(jīng)孔板時(shí)，由于流速和壓力的改變而伴隨著密度的改變(氣體壓力從p1降為p2,因膨脹而使密度減小)，為適應(yīng)此種變化以修正因假設(shè)密度等于常量而對(duì)流量引起的偏差，因此必須加入一個(gè)系數(shù),這個(gè)系數(shù)被稱為可膨脹系數(shù)e。
對(duì)于天然氣而言，可膨脹性系數(shù)的不確定度為:δc/c=±4(△p/p1)%
它與孔板流量計(jì)實(shí)測(cè)差壓△p成正比，與靜壓p1成反比。目前在天然氣計(jì)量中差壓值-般在5000Pa之內(nèi)，靜壓在1-10MPa范圍內(nèi)，因此δc/c最小為±0.0002%，最大為±0.2%或更大。
3.天然氣密度測(cè)量不確定度δρ/ρ
密度取值按測(cè)量方法的不同而異，其一為直接密度測(cè)量，由密度計(jì)直接決定其值;天然氣密度測(cè)量的不確定度δρ/ρ最小為±1.013%，最大為±1.571%或更大。
4.差壓P的不確定度
標(biāo)準(zhǔn)SY/T6143--2004中的流量實(shí)用公式在應(yīng)用能量方程導(dǎo)出過(guò)程中，規(guī)定測(cè)量管道水平(包括上、下游側(cè)的測(cè)量管)。因此，其上、下游取壓口的位置差為零，差壓Ap則是在孔板上、下游側(cè)所規(guī)定的取壓口位置上量得的靜壓之差。
式中:ξ△p為差壓計(jì)的精度等級(jí);△pk,為差壓計(jì)的量程;△pf為預(yù)定差壓測(cè)量值。
由此可見(jiàn)，當(dāng)所用差壓計(jì)的精度為0.5級(jí)，量程為0~ 600kpa,預(yù)設(shè)差壓測(cè)量值為300kpa時(shí)，對(duì)于天然氣孔板流量計(jì)，置信概率為95%的測(cè)量總不確定度為: 天然氣流量測(cè)量的總不確定度，據(jù)SY/T6143-2004規(guī)定，實(shí)際上就是測(cè)量系統(tǒng)的測(cè)量值與真值比較，置信概率為95%的準(zhǔn)確度，其測(cè)量的總不確定度8Qn/Qn最小為±0.82%,最大為±4.52%或更大。
