一、大口徑液體流量計量值溯源現(xiàn)狀
經(jīng)過我們多年的現(xiàn)場能源計量工作,了解到很多企業(yè)從流量計安裝使用后就從未進(jìn)行檢定或校準(zhǔn)和維護(hù),只要有數(shù)據(jù)顯示就認(rèn)為完好,甚至有些都未進(jìn)行首檢。隨著政府加大對節(jié)約資源和節(jié)能環(huán)保的監(jiān)督力度,企業(yè)自身對計量數(shù)據(jù)的重視以及貿(mào)易雙方追求數(shù)據(jù)的正確,目前越來越多的企業(yè)委托有資質(zhì)的第三方對大口徑液體流量計進(jìn)行現(xiàn)場校準(zhǔn)。
造成大口徑流量計未進(jìn)行量值溯源的原因有:
(1)無備用管路,拆卸送檢影響正常生產(chǎn),且質(zhì)量重、體積大,拆卸送檢不便。
(2)1.2m以上大口徑流量計的第三方檢定機(jī)構(gòu)極少,超過2.0m以上的大口徑流量計暫沒有機(jī)構(gòu)進(jìn)行檢定。
(3)外夾式超聲波流量計現(xiàn)場比對方法缺乏相應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)支持,現(xiàn)場校準(zhǔn)不確定度大,在現(xiàn)有的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中無法對被校流量計進(jìn)行精度是否符合要求的判斷。
二、現(xiàn)場比對方法的必要性和可行性
該單位自2009年開展大口徑流量計現(xiàn)場校準(zhǔn)工作,通過平時現(xiàn)場工作的積累和總結(jié)，發(fā)現(xiàn)大口徑流量計在使用中存在不少問題:.
(1)安裝直管段不符合要求。現(xiàn)場校準(zhǔn)中發(fā)現(xiàn),很多企業(yè)管路設(shè)計安裝時未考慮直管段的要求,導(dǎo)致測量誤差很大,甚至有些達(dá)到10%以上。
(2)安裝在不滿管的管道。現(xiàn)場校準(zhǔn)工作中發(fā)現(xiàn),有些企業(yè)把流量計安裝在斜坡下行的管道中，導(dǎo)致管道不滿管,經(jīng)現(xiàn)場校準(zhǔn)發(fā)現(xiàn)計量偏差最大的達(dá)20%以上。
(3)流量計管道里有污泥和雜草等垃圾,經(jīng)校準(zhǔn).發(fā)現(xiàn)計量偏差最大的超過20%。
(4)設(shè)置參數(shù)錯誤,包括管徑、壁厚、小信號切除等。很多企業(yè)從事計量管理的人員專業(yè)知識缺乏,在工作中,我們發(fā)現(xiàn)有些企業(yè)管徑設(shè)置錯誤,小信號切除設(shè)置為最大流量的10%等,由此導(dǎo)致巨大偏差。
通過以上分析可知,由于安裝、使用中維護(hù)、參數(shù)設(shè)置等不當(dāng)造成的計量誤差遠(yuǎn)大于流量計精度等級的允許誤差。考慮到目前的實際情況，現(xiàn)場比對法尤為必要,這種方法不僅可以發(fā)現(xiàn)由前面分析所存在問題造成的錯誤，而且還可以在一定程度，上保障數(shù)據(jù).的正確可靠。
三、現(xiàn)場比對法不確定度分析
1.工作原理
目前,現(xiàn)場校準(zhǔn)使用的便攜式超聲波流量計多為時差法原理，即:利用聲波在流體中順流逆流傳播相同距離時存在時間差,而傳播時間的差異與被測流體的流動速度有關(guān)系,因此測出時間的差異就可以得出流體的流速。
2.測量模型
本文不確定度分析針對1聲程安裝方式,如圖1所示。根據(jù)超聲波的測量原理和現(xiàn)場校準(zhǔn)時的測量參數(shù)(測量參數(shù)包括:管徑、壁厚、安裝距離),順流和逆流傳播時間與各量之間的關(guān)系見式(1)和式(2)。
式中:Vs一聲波在管壁中傳播的速度;H-管壁厚度;L一管內(nèi)聲道長度;cf一聲波在流體中傳播的速度;Vm一流體軸向平均流速;tup一超聲波.在流體中逆流傳播的時間;tdown一超聲波在流體中順流傳播的時間;d一管道外徑;L1一超聲波探頭安裝距離;Q一瞬時體積流量。
3.測量不確定度主要來源
本文不確定度分析只考慮測量參數(shù)帶來的不確定度影響,忽略了環(huán)境等其他影響因素。根據(jù)不確定度合成原理,外夾式超聲波流量計現(xiàn)場校準(zhǔn)方法測量的瞬時體積流量的合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度按式(9)計算:.
四、小結(jié)
現(xiàn)場比對法在大口徑液體流量計量值溯源中尤為重要,希望相關(guān)部門能組織研究外夾式超聲波流量計現(xiàn)場校準(zhǔn)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，讓該方法切實有據(jù)可依,能更好地為企業(yè)提供服務(wù),保障數(shù)據(jù)的正確。
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