喬相喆

(大慶中石油昆侖燃?xì)庥邢薰?，黑龍?大慶 163000)

膜式燃?xì)獗淼挠?jì)量測(cè)試研究

喬相喆

(大慶中石油昆侖燃?xì)庥邢薰荆邶埥?大慶 163000)

我國(guó)科技和經(jīng)濟(jì)都在快速發(fā)展，管道工程日益發(fā)達(dá)，天然氣已經(jīng)成為人們生活中的必備資源。在應(yīng)用天然氣的過(guò)程中，燃?xì)夤局饕捎萌細(xì)獗韺?duì)用戶的使用量進(jìn)行測(cè)定，這不僅可以提升天然氣的使用效率，還能減少資源浪費(fèi)。在實(shí)際的燃?xì)鈶?yīng)用過(guò)程中，燃?xì)獗淼挠?jì)量工作會(huì)受到各種不同因素的影響，不僅影響燃?xì)獗淼恼９ぷ?，還會(huì)嚴(yán)重影響燃?xì)夤救細(xì)赓M(fèi)的收取。通過(guò)對(duì)膜式燃?xì)獗淼挠?jì)量測(cè)試的分析，提出影響膜式燃?xì)獗碛?jì)量測(cè)試的因素，以保證膜式燃?xì)獗碛?jì)量的穩(wěn)定性。

膜式燃?xì)獗?；?jì)量；測(cè)試

1 燃?xì)獗頇z定誤差產(chǎn)生的原因

第一，外界條件，主要是在測(cè)量過(guò)程中與觀測(cè)環(huán)境中溫度、大氣壓、空氣濕度等外在的條件有關(guān)。第二，儀器條件，主要是由于儀器的質(zhì)量問(wèn)題。在制造儀器的過(guò)程中，沒(méi)有注重儀器的準(zhǔn)確性，導(dǎo)致在使用過(guò)程中容易產(chǎn)生誤差。第三，方法原因，在測(cè)量的過(guò)程中使用的測(cè)量方法不完善，或者是方法不適用于當(dāng)前的測(cè)量?jī)?nèi)容，因此，在測(cè)量時(shí)存在誤差。第四，檢定人員的自身?xiàng)l件。不同檢定人員的感官鑒別能力的不同造成了測(cè)量數(shù)據(jù)的偏差，會(huì)產(chǎn)生不同于標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)的部分，這部分的不同就是偏差。

燃?xì)獗碓跈z定的過(guò)程中，會(huì)由于外界條件的影響、儀器使用條件的不同、燃?xì)獗淼馁|(zhì)量問(wèn)題等原因，嚴(yán)重影響檢定數(shù)據(jù)的合理性與完整性。目前使用最為廣泛的是燃?xì)獗黼娮佑?jì)量，固定體積的氣體量作為脈沖信號(hào)，利用單片機(jī)進(jìn)行計(jì)數(shù)和數(shù)據(jù)處理。這一電子計(jì)量由于生產(chǎn)過(guò)程簡(jiǎn)單且價(jià)格低廉，被廣泛應(yīng)用于普通住戶家庭。這種遠(yuǎn)傳表是由布線的公司進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和分析，但在實(shí)際過(guò)程中，安裝現(xiàn)場(chǎng)沒(méi)有足夠的設(shè)備和條件進(jìn)行準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)采集和分析，計(jì)量的數(shù)據(jù)也不夠準(zhǔn)確，這就造成了誤差。

2 燃?xì)獗頇z定過(guò)程中誤差臨界值的處理要點(diǎn)

第一，根據(jù)相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，在檢定過(guò)程中，對(duì)待檢的燃?xì)獗磉M(jìn)行檢定時(shí)要經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的存放，但是放置的時(shí)間要大于4 h，確保燃?xì)獗硖幍臏囟群蜆?biāo)準(zhǔn)器的溫度差(包括室溫、檢定介質(zhì)溫度)不超過(guò)1℃，其中配件要保持熱平衡，允許空氣界面內(nèi)氣體的各項(xiàng)指標(biāo)能夠和標(biāo)準(zhǔn)的要求相同，符合JJG577-2012《膜式燃?xì)獗怼返南嚓P(guān)規(guī)定。如果不能按照要求正確放置待檢氣體，或者放置的時(shí)間沒(méi)有達(dá)到4 h，就不能保證配件保持熱平衡，這樣就很容易超出誤差范圍。

第二，對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)器的檢查工作要做到三查三觀。三查的工作主要包括：檢查單片機(jī)的輸入數(shù)據(jù)是否準(zhǔn)確。單片機(jī)的輸入數(shù)據(jù)是標(biāo)準(zhǔn)器運(yùn)行的基礎(chǔ)，只有保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，才能保證下一步的精準(zhǔn)度。檢查各管路是否吻合，是否連接緊密，每個(gè)管路的接口處都有可能存在漏氣問(wèn)題。檢查配套的壓力是否調(diào)零，若是不能進(jìn)行完全的調(diào)零，在使用后就有可能出現(xiàn)誤差，將誤差算到數(shù)據(jù)中。三觀的工作指的是：觀察單片機(jī)的容積計(jì)數(shù)器是否變化，若是不發(fā)生變化，可能是單片機(jī)在使用過(guò)程中超過(guò)了使用范圍，這就很容易造成誤差。觀察標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備示數(shù)是否發(fā)生變化。觀察單機(jī)片示數(shù)的變化幅度。

第三，由于檢定器的介質(zhì)主要是空氣，且空氣的密度較小，所以在實(shí)際的檢定工作過(guò)程中不容易掌握。因此，在保證按照檢定規(guī)程操作的同時(shí)，也要進(jìn)行誤差計(jì)算和數(shù)據(jù)修正。在檢定的過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)誤差變化較大的數(shù)值，一次或是偶爾的幾次偏離標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)，這是可以允許出現(xiàn)的。除去溫度、濕度、大氣壓的影響，就是燃?xì)獗硌b配的質(zhì)量問(wèn)題，這種現(xiàn)象可以認(rèn)定為粗大誤差，可以將數(shù)據(jù)視為失敗的數(shù)據(jù)。在燃?xì)獗淼膶?shí)際操作過(guò)程中，燃?xì)獗淼臋z定過(guò)程一定要有耐心，在升罩定點(diǎn)開(kāi)閥門之間應(yīng)留有一定間隙，開(kāi)啟關(guān)閉閥門時(shí)要穩(wěn)，使氣流平穩(wěn)，要準(zhǔn)確無(wú)誤停在相應(yīng)位置上。

如果對(duì)檢定過(guò)程中出現(xiàn)的數(shù)據(jù)存在疑問(wèn)，要進(jìn)行反復(fù)檢查。在復(fù)檢過(guò)程中，如果數(shù)據(jù)仍出現(xiàn)問(wèn)題，就要按照誤差分析的步驟進(jìn)行檢查。復(fù)檢的方法有很多，例如：原表位定流復(fù)檢，在原來(lái)的流量條件下，將單片機(jī)的容積和鐘罩本身下降的高度進(jìn)行對(duì)應(yīng)，觀察對(duì)應(yīng)的高度值變化，并探究高度變化的原因。在進(jìn)行原表位定流復(fù)檢后，如果仍不能排除誤差問(wèn)題，就要使用換表位復(fù)檢法。此外，還有換標(biāo)準(zhǔn)復(fù)檢法，指的是工作人員決定不再使用原來(lái)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行復(fù)檢，而是選用其他的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行操作，在其他配件保持原來(lái)狀態(tài)的情況下，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)器進(jìn)行更換，但是由于該方法涉及的檢定范圍較大，所以一般不建議使用這種方法。

3 膜式燃?xì)獗砗?jiǎn)介

從天然氣的使用過(guò)程中可以看出，在所有的計(jì)量工具中，膜式燃?xì)獗硎潜容^常見(jiàn)、較典型的計(jì)量工具。該計(jì)量工具的應(yīng)用范圍比較廣，工作原理比較簡(jiǎn)單、易懂，經(jīng)過(guò)燃?xì)獗淼臍怏w會(huì)受到管道或不同類型結(jié)構(gòu)的影響，出現(xiàn)一定的壓力差，這種壓力差直接推動(dòng)了膜式燃?xì)獗砟て倪\(yùn)動(dòng)，最終實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)配氣。

膜式燃?xì)獗淼闹饕獌?yōu)勢(shì)是計(jì)量方式具有一定的科學(xué)性和穩(wěn)定性，但是這種計(jì)量方式也存在著一定的不足，溫度壓力補(bǔ)償不夠明顯，主要是以工況形式作為主要的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)。但是，從家用燃?xì)獾氖褂们闆r看，燃?xì)獗硪话愣紩?huì)設(shè)置在廚房，無(wú)論是管道壓力還是天然氣的使用量都比較小，因此，誤差值也不會(huì)超出控制范圍，可以得到高效推廣。

4 膜式燃?xì)獗碛?jì)量測(cè)試的影響因素

4.1 介質(zhì)溫度對(duì)計(jì)量測(cè)試結(jié)果的影響

在膜式燃?xì)獗響?yīng)用的過(guò)程中，如果氣壓及氣體的體積達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，則燃?xì)獗硪卜嫌?jì)量標(biāo)準(zhǔn)。一般來(lái)說(shuō)，溫度為20℃左右，大氣壓也處于標(biāo)注的狀態(tài)，這種情況下燃?xì)獗淼挠?jì)量結(jié)果具有一定意義，但是，在實(shí)際的計(jì)量工作中，如果工作人員不考慮天然氣的可壓縮性質(zhì)，只考慮溫度的變化對(duì)氣體的影響，比如溫度變化1%，就會(huì)增加天然氣測(cè)定工作的誤差，誤差量也為1%。我國(guó)跨越了多個(gè)溫度帶，在不同地區(qū)測(cè)量，介質(zhì)溫度不同，測(cè)定的結(jié)果也就明顯不同，在同一地區(qū)夏季和冬季的測(cè)定結(jié)果也存在著明顯差異。因此，在實(shí)際測(cè)試中，檢測(cè)人員應(yīng)充分考慮介質(zhì)溫度對(duì)膜式燃?xì)獗淼挠绊憽?/p>

4.2 環(huán)境溫度對(duì)計(jì)量測(cè)試結(jié)果的影響

膜式燃?xì)獗碓趹?yīng)用的過(guò)程中，會(huì)受到傳感器材料熱膨脹的影響。因此，熱脹冷縮原理和溫度變化都會(huì)直接影響燃?xì)獗淼挠?jì)量。通常情況下，膜式燃?xì)獗淼捏w表主要是由鐵材料或鋁材料制作而成，其本身的熱性相對(duì)較強(qiáng)，但是外界的溫度變化對(duì)燃?xì)獗淼挠?jì)量也會(huì)造成嚴(yán)重影響。通過(guò)檢測(cè)人員的多次實(shí)驗(yàn)可以看出，在溫度過(guò)低或過(guò)高的環(huán)境下，燃?xì)獗淼闹笖?shù)會(huì)明顯存在差異，且誤差往往會(huì)達(dá)正常數(shù)值的2～4倍。可見(jiàn)，膜式燃?xì)獗淼挠?jì)量很容易受到環(huán)境溫度的影響。

比較典型的是室外溫度的差異會(huì)對(duì)燃?xì)獗碇笖?shù)產(chǎn)生影響。我國(guó)北方地區(qū)由于冬季氣溫比較低，燃?xì)獗淼臏囟瓤梢缘陀?℃。如果溫度的變化程度相對(duì)較大，不僅會(huì)影響燃?xì)獗頋?rùn)滑油的化學(xué)性質(zhì)，還會(huì)直接影響膜式燃?xì)獗淼挠?jì)量測(cè)試工作。一些地區(qū)為了提升燃?xì)獗淼臏?zhǔn)確性，往往會(huì)將燃?xì)獗響铱铡?/p>

5 結(jié)語(yǔ)

膜式燃?xì)獗碛?jì)量的穩(wěn)定性會(huì)受到很多因素的影響，需要相關(guān)工作者根據(jù)膜式燃?xì)獗淼墓ぷ髟?，結(jié)合專業(yè)的知識(shí)制定相應(yīng)的解決措施，這樣才能保證膜式燃?xì)獗碛?jì)量的穩(wěn)定性。

[1] 劉慶華，吳文霞.膜式燃?xì)獗淼挠?jì)量測(cè)試及分析[J].科技咨詢，2016，(13)：113-114.

[2] 洪子偉.通用型高效家用膜式燃?xì)獗硗獠棵芊庑詸z測(cè)裝置的研制[J].浙江工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(社會(huì)科學(xué)版)，2015，(15)：84-85.

[3] 陳超，沈瓊，王燦.基于圖像設(shè)別技術(shù)的膜式燃?xì)獗頇z定裝置的設(shè)計(jì)[J].工業(yè)計(jì)量，2016，16(23)：49-50.

[4] 楊有濤，廖新.地區(qū)大氣壓差異對(duì)膜式燃?xì)獗頇z定的影響及消除差異的方法[J].河南科技，2017，(01)：101-102.

Studyonthemeasurementofmembranegasmeter

QIAO Xiang-zhe

(CNPC Daqing Kunlun Gas Co., Ltd., Daqing 163000, China)

The science and economy of China has developed rapidly, so is pipeline engineering, and natural gas has become an essential resource in people’s lives. In the process of applying natural gas, the gas company mainly uses the gas meter to measure the user’s usage amount, which can not only improve the efficiency of natural gas, but also reduce the waste of resources. In the actual gas application process, the gas meter measurement will be affected by a variety of factors, which will not only affect the normal work of the gas meter, but also will seriously affect fee collection of gas company. Through the analysis of the measurement test of the membrane gas meter, the factors influencing the measurement of the membrane gas meter are put forward to ensure the stability of the membrane gas meter.

Membrane gas meter; Metering; Test

F203

A

1674-8646(2017)18-0048-02

2017-07-29