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非典型“質(zhì)量流量計”計量誤差分析

來源: 遼寧計量科學(xué)研究院 作者:劉尚玉 發(fā)布日期:2020-05-19

 【摘要】本文介紹了一種利用質(zhì)量流量計在裝汽油船時產(chǎn)生誤差的現(xiàn)象,對誤差產(chǎn)生的原因進(jìn)行了分析,并給出了相應(yīng)的解決方法。

 
1 問題提出
       某公司與2016年7月9日采用“質(zhì)量流量計”計量裝汽油船,計量數(shù)據(jù)見表1。
某公司汽油船計量數(shù)據(jù)
 
       在本次裝船中檢船量與岸罐量基本接近,而流量計計量與檢船量和岸罐量相差較大,超出誤差范圍,所以在本次裝船中,流量計處于失效狀態(tài)。
 
2 原因分析
2.1 流量計狀態(tài)
       通過 prolink 質(zhì)量流量計維護(hù)軟件,沒有發(fā)現(xiàn)質(zhì)量流量計故障,無報警顯示。 
 
2.2 流量計檢定狀況
 
質(zhì)量流量計在年檢周期內(nèi),誤差:-0.09%,重復(fù)性:0.01%。 
 
2.3 零點標(biāo)定及小流量切除情況
       本臺質(zhì)量流量計在操作溫度狀況下,對質(zhì)量流量計進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)零,零點標(biāo)定正常,零點值在正常范圍內(nèi),小流量切除值0.3 t/h。 
2.4 流量計在裝船過程中壓力變化情況
       在裝船過程中壓力約為0.12~0.35 MPa之間,在正常范圍內(nèi)。 
2.5 流量計在裝船過程中密度變化情況
       見圖1曲線。從曲線看出,裝船過程中,密度變化還是較明顯的。
流量計密度變化曲線
2.6 流量計在裝船過程中溫度變化情況
       見圖2曲線。從曲線看出,裝船過程中,溫度變化也是較明顯的。
流量計溫度變化曲線
       從上述原因可以看出,在裝船過程中,密度、溫度都有變化,而密度是由溫度變化引起的。汽油裝船儲罐內(nèi)溫度為23.5 ℃,雖然裝船時間在7月份,處于當(dāng)?shù)氐南募荆怯捎诠芫是“流動”的汽油,所以質(zhì)量流量計溫度升高,只能是小幅度的,大概1 ℃,而流量計溫度曲線非常高30 ℃遠(yuǎn)超于儲罐油品23.5 ℃,所以本次誤差應(yīng)該是質(zhì)量流量計溫度測量不準(zhǔn)引起的。
 
3 溫度變化對質(zhì)量流量計準(zhǔn)確度的影響
       質(zhì)量流量計的測量原理如下公式所示: Qm = k × Δt
 
       式中:Qm——質(zhì)量流速,g/s; k——流量標(biāo)定系數(shù),g/(s·μs);Δt——時間差,μs。
 
       當(dāng)k為常數(shù)時,Qm僅與時間差Δt成正比。然而k與制造流量計的金屬彈性呈函數(shù)關(guān)系,當(dāng)溫度發(fā)生變化時,流量計測量管的金屬彈性也隨之變化,k 此時就不再是常數(shù),從而影響流量計的準(zhǔn)確度;同時溫度變化,還會引起測量管的自身結(jié)構(gòu)變化,從而影響到質(zhì)量流量計的零點穩(wěn)定度。
 
       溫度對流量計測量管金屬彈性的影響可以通過設(shè)定溫度校正系數(shù)解決:一般質(zhì)量流量計在出廠時,都給出了溫度校正系數(shù),如一臺DS600質(zhì)量流量計,出廠時給出的Flowcal系數(shù)為1443.44.50,后三位4.50就是給定的溫度校正系數(shù),溫度變化100 ℃就會產(chǎn)生4.50%的誤差,在實際使用時設(shè)定好溫度校正系數(shù),便可消除溫度變化對測量管金屬彈性產(chǎn)生的偏差。
 
 4 結(jié)語
       在本例中,由于溫度測量比實際偏高,造成質(zhì)量流量計計數(shù)值偏小,是本次質(zhì)量流量計裝船產(chǎn)生偏差的主要原因。所以建議在將來質(zhì)量流量計標(biāo)定時,對質(zhì)量流量計溫度測量的準(zhǔn)確度進(jìn)行標(biāo)定。
 
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