相关性对音速喷嘴法气体流量标准装置不确定度的影响

气体流量计检定结果的影响因素分析摘要：在工业生产与人民生活的过程中，气体流量计被广泛运用，这是一种可以进行流量计量的重要仪表设备，但是在实际使用时，对于使用条件的要求较为苛刻，一旦使用不当，就会导致指标和参数出现问题，影响工作人员的判断。

在实际的处理过程中，务必明确检定结果的影响因素，并予以应对。

本文主要基于气体流量计的检定结果以及影响因素进行详细分析，为相关领域工作人员提供一定的参考。

关键词：气体流量；传感器；标准装置引言：气体流量计的使用，可以准确的检测出气体的流量，因此得到了较为广泛的运用。

这一装置对于二氧化碳、氮气、一氧化氮等各种气体，都可以进行准确的测量与分析。

热式流量计作为气体流量计的一种，是基于热扩散的基本原理所设计出的仪表装置，介质会带走一些热度，使得传感器的温度降低，以此保障装置内部的恒温。

1 气体流量计应用范畴气体流量计应用的范畴比较广泛，可以对工业当中的甲烷气体、氢气、氮气等各种类型的气体进行集中的测量与评估。

其次，在能源方面的计量上，也可以有效的实现对煤层气、石油气以及天然气进行集中测量与评估。

在环境保护工作开展等过程中，也可以实现对烟气、二氧化碳、有毒气体等的集中测量与分析，这样就可以在进行实际的科学实验的过程中，设置专门的测量部门，同时顺应各种类型的科学试验与分析。

在检定气体流量计的环节，则是需要将检定的工作人员、设备仪器以及地理条件等，进行集中的分析，这些因此都会对测量结果产生影响。

为此，就需要相关工作人员重视这方面的影响，进行科学有效的处理，才可以很好的提升测量系统的准确性，也是保障后续进行科学化管理，提升测量水准的关键所在[1]。

2 气体流量计检定结果影响因素分析当下所采用的因素喷嘴法的气体流量标准装置，已经得到了各个领域的使用，这样的装置可以将其在工作运行中，始终保持低成本、高效率以及低能耗的运行特征，因此受到了广泛的关注。

在该设备的使用中，可以很好的实现对不同气体的检定与分析，强化了工作人员对于现场气体的保护力度。

影响气体超声波流量计测量精度的影响因素现在，用于天然气计量的超声流量计的校准尽可能在流量校准装置上进行。

使用的校准时，可以发挥这一作用，这些参数，超声波流量计，在不同的值的情况下，或校准？本研究的目的是，如果该流体介质的温度变化的气体的超声波流量计，压力，以确定影响。

现在一种装置，可以进行校准天然气流量计，超声波流量计的流量计的校准。

这些器件是几乎所有的，由于使用天然气通过管道流动，在正常情况下，它是可以改变的参数影响声音的速度，温度，压力，气体组成等可能是。

使用的校准时，可以发挥这一作用，这些参数，超声波流量计，在不同的值的情况下，或校准？此外，通过改变温度和流体介质的声音的速度中的变化，如果进一步的实验。

(50℉)21℃高温下使用天然气，21(70℉)，10℃℃标定实验用氮气(70℉)，32℃(90℉)。

相对于平均校准曲线变化的影响，每个系列的校准，校准通过。

流量计校准满足的条件的再现，声速的变化的超声波流量计和所需的装置，在温度和压力的变化，也没有反应。

当用于从天然气中的液体介质的校准，切换成氮气，轻微观察到的变化是由于使用的状态方程，这两个不同的气体。

超声波流量计的校准过程中，测试结果的条件下尽可能集，这些表明可以包括在一个进一步的或不同的条件下的气态介质。

通过测量传播时间的超声波气体流量计，超声波测量天然气的原则，以处理与相关各方。

超声波流量一致的流体是小于在时间的传播方向。

两种状态，用于计算的平均流速的气体流的传播时间差。

，因为它包含的流量计的结构尺寸和传播时间只是物理，此流动方程，这是独立的(SOS)的气体流中的声音速度。

气体流量测量独立的因素会影响声音的速度中的气体的温度，压力，和气体的组合物，如：因此，通过作出的假设，它是可能的。

是值得考虑的一个不同的操作条件下的字段，如果这个假设是不正确的，超声波流量计校准的有效性。

首先，测定声速的气体的超声流量计中，如果有几个次要效果独立，它可能是由于以下原因。

音速喷嘴法燃气表测量结果不确定度评定佚名【摘要】本文简述了对燃气表采用音速喷嘴法检定所得到测量结果的不确定度的评定方法.【期刊名称】《江西化工》【年(卷),期】2018(000)006【总页数】3页(P115-117)【关键词】音速喷嘴;燃气表检定;不确定度评定【正文语种】中文1 概述1.1 测量依据：JJG577-2012《膜式燃气表》。

1.2 环境条件：检定温度：(20±1)℃；大气压力：(86～106)kPa；相对湿度：45%～75%。

1.3 测量标准：音速喷嘴式气体流量标准装置，喷嘴不确定度：Urel=0.2%，测量范围：(0.016～6)m3/h，检定介质为洁净空气。

1.4 被测对象：G2.5的膜式燃气表，制造厂：浙江正泰仪器仪表有限责任公司，测量范围：(0.025～4)m3/h，准确度等级：1.5级，编号：100030。

当qminq<qt，误差限为±3%，当qtq<qmax ，误差限为±1.5%。

1.5 测量方法及原理：装置采用负压法按检定流量点选择音速喷嘴。

测量通过临界流流量计气体的滞止压力、滞止温度并计算出流过燃气表的实际体积值，将流过的气体实际体积值和燃气表的示值相比较并进行示值误差计算。

2 数学模型2.1 膜式燃气表单次测量误差时数学模型为：式中：E—单次测量的示值误差，%；Vm—燃气表示值，dm3；Vref—通过燃气表的气体实际值，dm3。

3 燃气表示值误差测量不确定度的评定3.1 被检燃气表示值误差的重复性ur(E)在重复性条件下，对被检燃气表(传递标准)最大流量点进行6次示值误差重复性测量：表测量结果测量次数123456示值误差-0.70%-0.68%-0.51%-0.54%-0.67%-0.62%本次比对要求取6次测量数据的平均值为测量结果，所以：3.2 被检燃气表分辨率引入的不确定度被检燃气表的分辨率为0.2dm3，但由于本装置采用晶振及光电采样器，符合DL/T 732-2000《电能表测量用光电采样器》标准5.6的技术要求，光电采样器单次测量重复性小于5×10-5。

关于气体流量计检定结果的影响因素探析摘要：随着人们生活水平的不断提升，各个领域发展也迎来更加严峻的挑战，而在这一过程中气体流量计检定工作的重要性日益增加。

由于气体流量计经常被应用在天然气交接过程中，因此，涡轮流量计的准确性直接关系到天然气交接双方的经济利益，因此，在流量计检定过程中，要克服各种问题，尽可能缩小流量计计量误差。

根据长期的工作实践，详细阐述检定涡轮流量计过程中所存在的问题，并提出相应解决方法。

关键词：流量仪表；气体流量计；标准装置引言气体流量计是一种典型的流量类仪表，而流量类仪表对使用条件的依赖性很强。

在流量计检测过程中，检测的人员、设备、环境条件和检测方法等都将对流量计的检定结果产生一定的影响。

现结合音速喷嘴法（负压）检定气体流量计，分析影响检定结果的诸多因素。

1气体流量计的应用范围气体流量计的应用范围非常广，在工业生产上适用于对甲烷气体、氢气、氮气等方面的测量；在能源计量上适用于对煤层气、石油气和天然气的测量；在环境保护工程上适用于对烟气、二氧化碳气体、有毒气体等排放量的测量；在科学实验上许多科研机构和大企业也专门设立了流量计的测量部门，以适应各种科学实验和企业研发。

检定气体流量计时的检定工作人员、设备仪器、地理条件和测量方法对最后检测结果都会产生的影响，所以在这方面展开研究可以提高气体流量测量系统的准确性，从而实现科学化地管理、计量天然气的产量。

2测量时间造成的影响天然气在每次测量的时候，测量时间需要根据《国家计量检定规程》的规定要求，不能超出测量标准时间范围。

根据规定，A 类气体流量计的脉冲数在测量的过程中，不能大于被检测气体流量计重复性的 1/3。

我们还要对不同厂家生产的流量计高度重视，其可能存在一定的差异，不同厂家生产的流量计在最短时间测量设定上是有所区别的，因此，我们需要仔细地阅读产品说明书。

我们根据以上的情况开展了一次三方实验，通过实验发现，其中一方数据结果在标准范围内，另外两方的实验结果存在较大偏差。

膜式燃气表检定装置不确定度评定与分析摘要：以音速喷嘴式燃气表检定装置为主标准器，充分考虑可能影响检定结果的各种因素，给出具体计算过程，从而验证膜式燃气表检定装置的不确定度。

关键词：膜式燃气表不确定度评定1.概述1.1依据 JJG 577-2012《膜式燃气表》检定规程1.2环境条件：检定温度:(20±2)℃；相对湿度：(45～75)%RH；大气压力：（86～106）kPa1.3测量标准：膜式燃气表检定装置,准确度等级：0.5级，测量范围（0.045～6）m3/h。

1.4被测对象：膜式燃气表，型号：CG-L-2.5,等级:1.5级1.数学模型根据气体动力学原理，当气体通过临界流喷嘴时，在喷嘴上、下游气流压力比达到某一特定数值的条件下，在喷嘴喉部形成临界流状态，气流达到最大速度（音速），流过喷嘴的气体质量流量也达到最大值qm ，此时qm只与喷嘴入口处的滞止压力和温度有关，而不受其下游状态变化的影响。

流经临界流喷嘴的质量流量qm可按下式计算：qm =A*·Cd·C*·式中：qm- 实际条件下通过临界流喷嘴的质量流量，kg/s；A*- 临界流喷嘴喉部的截面积，㎡；Cd- 临界流喷嘴的流出系数；C*- 实际气体的临界流函数；p- 滞止绝对压力，Pa；t-滞止温度，℃；R-通用气体常数，J/(mol·K);M -摩尔质量，kg/mol；因为被检流量计多为体积计量流量计，所以还要将质量流量转换为被检流量计的体积流量。

所以通过燃气表的实际流量为：Vref = qm/ρn·t·1000·p·（273.15+tm）/[pm·（273.15+t）]式中：- 通过燃气表的气体实际值，L；pm - 燃气表进口端的压力，Pa，pm= p+pd；pd- 燃气表进口端与滞止容器内的差压，Pa；t - 检定时间，s；tm- 燃气表进口端温度，℃；ρn- 检定介质气体滞止条件下密度，kg/m³；E =（Vm -Vref）/ Vref×100%式中： -燃气表示值，L。

音速喷嘴气体流量标准装置介绍及误差分析探讨５、根据检定流量点选择真空泵的台数。

６、检定流量计时，需确定流量计所需的工作电压，并将信号转换柜上的输出工作电压调到相应值。

正确连接被检表脉冲发讯器，三线切勿接错。

７、按操作要求启动计算机数据采集和处理系统，并进行系统自检。

若需要，更新或修改系统基础数据。

８、在系统的提示下，输入检定所需参数。

其中包括被检流量计名称、型号、编号，空气相对湿度，检定流量测试时间、检定点、每点检定次数等。

９、打开气源系统，使空气流进入装置。

计算机控制或手动操作逐步打开所选临界流喷嘴，进入第一个流量点的检定。

ｌＯ、经过２分钟稳定后，按检定开始健，系统自动进入过程检测。

待达到预置的检定时间或检定体积后，系统自动或手动控制完成该次检定，同时计算和显示检定结果。

在检定结果中，所需要的数据有检定流量、检定体积、检定时间、流量计脉冲、流量计压力、流量计温度、喷嘴压力、喷嘴温度等，各个数据之间的关系原理图如图２：图２，Ｐ，：流量计处的压力瓦：流量计处的温度Ｑ，：通过被检流量计的气体体积流量岛：音速喷嘴处的压力?瓦：音速喷嘴处的温度Ｑ：：通过喷嘴的气体体积流量脉冲是由被检流量计所发出的，它代表流过被检流量计的体积数。

根据气态方程生手鱼：生手丝，因为各个参数已知，所以可以通过气态砉程莱得１Ｑ。

，结合检定时商即可求得检定体积，即检定体积＝检定时间×Ｑ。

，然后根据Ｋ＝踹求得仪表系数。

仪衾系数表示通过流量计的单位体积流量所对应的信号脉冲数，它是脉冲信号输出类型流量计的一个重要参数。

在此基础上可依据仪表系数求得示值误差和重复性误差等，从而判断检定的流量计是否合格。

三、测量不确定度评定．Ｉ、本装置为组合音速喷嘴，流体介质为空气，不确定度分析见下表：，７２２００６年全国流量测量学术交流会论文集音速喷嘴流量标准装置测量不确定度一览表输入量的标准不确灵敏度系序号符号来源ｃ，（ｘｉ）ｌＵ，（ｘ；）／％定度Ｕ，（Ｘｉ）／％数ｃ．（Ｘｉ）１Ｃ流出系数０．０８２％１０．０８２２Ｐｓ喷嘴前滞止压力０．０４３７％１Ｏ．０４３７３Ｔｓ喷嘴前滞止温度０．０３１７％一０．５—０．０１５８４Ｔｍ被检流量计温度０．０３１７％一１—０．０３１７５Ｐｍ被检流量计压力０．００３８４％ｌ０．０３８４６ｔ计时器Ｏ．０００５３１％ｌ０．０００５３１合成标准不确定度０．１０７％，扩展不确定度０．２１３％，ｋ＝２．Ⅱ、不确定度分量‘１、临界流函数及气体常数的不确定度由于音速喷嘴的检定也是在空气介质下进行的，４，Ｃ宰及Ｒ的值相同，因此可以忽略此二项不确定度。

浅析音速喷嘴装置中喷嘴间的相互影响李鹏;暴冰;李春辉【摘要】目前采用音速喷嘴作为传递标准的气体流量标准装置被国内外检测机构广泛使用。

在使用时，将根据需要的流量使用单个或多个喷嘴组合。

与国外音速喷嘴的实际应用相比较，国内装置在喷嘴的安装方式、结构排列和上游设计方面多有不同。

在对装置进行不确定度评定时，需要考虑喷嘴间相互影响(包括数量和位置等)对流量不确定度的影响。

本文基于国内两套音速喷嘴法气体流量标准装置，利用单个、多个喷嘴的组合，测得两组相近流量点下涡轮流量计仪表系数，计算出不同组合的仪表系数偏差。

本文考虑了实验时各组实际体积流量差值的影响，利用曲线拟合的方法，拟合出涡轮流量计仪表系数特性曲线，给出拟合方程式。

将流量不同带来的影响剔除，最终给出喷嘴间相互影响带来的偏差，两套装置得出由此影响带来的不确定度为0．02%和0．07%。

因此，在对音速喷嘴装置进行不确定度分析时应考虑这一分量。

此外，通过相近流量不同喷嘴的组合对流量计进行检测，可以发现和找出喷嘴的问题，也是一种装置期间核查的好办法。

%At present, the nozzle as gas flow transfer standard device is widely used in domestic and foreign testing organizations. In appli-cation, the selection of a single nozzle, a couple of nozzles or several nozzles depends on the required flow. Compared with the practical applica-tion of sonic nozzles abroad, domestic plants are different in such aspects as nozzle installation method, structure arrangement and the upstream design. In uncertainty evaluation, the interaction( numbers and positions) between nozzles should be considered. Two sets of sonic nozzle gas flow standard device from Beijing and Henan are chosen to measure two groups of similar flow points withturbine flow meter and calculate the deviation coefficients of different combinations of instruments. The uncertainty from this phenomenon is 0. 02% and 0. 07% respectively. Obviously, be-cause of the nozzle processing, installation and use, two sets of sonic nozzle by means of experimental results are quite different. So the uncer-tainty analysis for the sonic nozzle device should consider this component. The job for evaluation of the standard device can be more scientific and accurate in this way.【期刊名称】《计测技术》【年(卷),期】2015(000)005【总页数】5页(P52-56)【关键词】音速喷嘴;拟合曲线;喷嘴组合;不确定度;相关性【作者】李鹏;暴冰;李春辉【作者单位】北京市计量检测科学研究院，北京100029;河南省计量科学研究院，河南郑州450008;中国计量科学研究院，北京100013【正文语种】中文【中图分类】TB937我们习惯将临界流文丘里管称为音速喷嘴。

音速喷嘴气体流量标准装置的误差分析Error Amalysis for Sonic Nozzle Gas Flow Standard Device由于音速艾丘利喷嘴具有结构简单、体积小、性能稳定、重复性好、精度高等优点，被作为气体流量传递标准，在国内外得到广泛的应用。

下面主要以常压法为例分析其工作原理和误差来源。

1 音速文丘利喷嘴气体标准装置的工作原理常压法音速文丘利喷嘴气体标准装置如图1所示。

用8只不同规格的标准喷嘴并联，有3种管径法兰连接被校仪表，通过电磁阀根据流量大小选定不同的喷嘴组合，可产生255种不同流量。

1—板式过滤器；2—被校表；3—电磁阀控制的气动球阀；4—滞止容器；5—音速喷嘴；6—电磁阀控制的气动球阀；7—汇合容器；8—真空泵；9—循环水线；10—吸气管及消音器；Pi—压力变送器；Ti—一体化温度变送器图1音速文丘利喷嘴气体标准装置工作过程：打开压缩机和真空泵，操作者输人所需参数，计算机根据设定流量大小自动打开相应的喷嘴开关，等待流量稳定(p5/p1<0.8)以后，计算机通过数据采集卡定时采集温度和压力等模拟信号和脉冲量，计算出流过被校表的质量流量和工作状态及标准状态下体积流量、被校表测量的流量值，二者比较可得出被校表的流量系数、线性误差、重复性误差和准确度。

其中音速文丘利喷嘴的结构形状如图2所示。

当p<p0小于或等于临界压比时(由于p不容易测量，通常用压力比p S/p0判断)，气体通过喷嘴最小截面处(喉部)的流速达到当地音速，而且始终保持此速度不变，即马赫数等于l。

所以其流量只与上游压力有关而与下游压力无关，流出系数只与雷诺数有关，图2 音速文丘里喷嘴原理图因此就可以达到很高的测量准确度。

此时，用音速文丘利喷嘴测量的气体质量流量为q m=ACC'p0/ (1)式中：qm为音速喷嘴在实际条件下的质量流量；A为音速喷嘴喉部的内截面积；p0为音速喷嘴入口的气体滞止绝对压力；T0为音速喷嘴入口的气体滞止绝对温度；C’为实际气体的临界流函数，由滞止条件（p0，T0）查表得到；C为流出系数，是对“一维、等熵流动”这种假设的修正；M为实际气体的摩尔质量。