喬相喆

(大慶中石油昆侖燃氣有限公司，黑龍江 大慶 163000)

膜式燃氣表的計量測試研究

喬相喆

(大慶中石油昆侖燃氣有限公司，黑龍江 大慶 163000)

我國科技和經(jīng)濟都在快速發(fā)展，管道工程日益發(fā)達，天然氣已經(jīng)成為人們生活中的必備資源。在應用天然氣的過程中，燃氣公司主要采用燃氣表對用戶的使用量進行測定，這不僅可以提升天然氣的使用效率，還能減少資源浪費。在實際的燃氣應用過程中，燃氣表的計量工作會受到各種不同因素的影響，不僅影響燃氣表的正常工作，還會嚴重影響燃氣公司燃氣費的收取。通過對膜式燃氣表的計量測試的分析，提出影響膜式燃氣表計量測試的因素，以保證膜式燃氣表計量的穩(wěn)定性。

膜式燃氣表；計量；測試

1 燃氣表檢定誤差產(chǎn)生的原因

第一，外界條件，主要是在測量過程中與觀測環(huán)境中溫度、大氣壓、空氣濕度等外在的條件有關。第二，儀器條件，主要是由于儀器的質(zhì)量問題。在制造儀器的過程中，沒有注重儀器的準確性，導致在使用過程中容易產(chǎn)生誤差。第三，方法原因，在測量的過程中使用的測量方法不完善，或者是方法不適用于當前的測量內(nèi)容，因此，在測量時存在誤差。第四，檢定人員的自身條件。不同檢定人員的感官鑒別能力的不同造成了測量數(shù)據(jù)的偏差，會產(chǎn)生不同于標準數(shù)據(jù)的部分，這部分的不同就是偏差。

燃氣表在檢定的過程中，會由于外界條件的影響、儀器使用條件的不同、燃氣表的質(zhì)量問題等原因，嚴重影響檢定數(shù)據(jù)的合理性與完整性。目前使用最為廣泛的是燃氣表電子計量，固定體積的氣體量作為脈沖信號，利用單片機進行計數(shù)和數(shù)據(jù)處理。這一電子計量由于生產(chǎn)過程簡單且價格低廉，被廣泛應用于普通住戶家庭。這種遠傳表是由布線的公司進行數(shù)據(jù)采集和分析，但在實際過程中，安裝現(xiàn)場沒有足夠的設備和條件進行準確的數(shù)據(jù)采集和分析，計量的數(shù)據(jù)也不夠準確，這就造成了誤差。

2 燃氣表檢定過程中誤差臨界值的處理要點

第一，根據(jù)相關的標準規(guī)定，在檢定過程中，對待檢的燃氣表進行檢定時要經(jīng)過一段時間的存放，但是放置的時間要大于4 h，確保燃氣表處的溫度和標準器的溫度差(包括室溫、檢定介質(zhì)溫度)不超過1℃，其中配件要保持熱平衡，允許空氣界面內(nèi)氣體的各項指標能夠和標準的要求相同，符合JJG577-2012《膜式燃氣表》的相關規(guī)定。如果不能按照要求正確放置待檢氣體，或者放置的時間沒有達到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，對于標準器的檢查工作要做到三查三觀。三查的工作主要包括：檢查單片機的輸入數(shù)據(jù)是否準確。單片機的輸入數(shù)據(jù)是標準器運行的基礎，只有保證數(shù)據(jù)的準確性，才能保證下一步的精準度。檢查各管路是否吻合，是否連接緊密，每個管路的接口處都有可能存在漏氣問題。檢查配套的壓力是否調(diào)零，若是不能進行完全的調(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：觀察單片機的容積計數(shù)器是否變化，若是不發(fā)生變化，可能是單片機在使用過程中超過了使用范圍，這就很容易造成誤差。觀察標準設備示數(shù)是否發(fā)生變化。觀察單機片示數(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，所以在實際的檢定工作過程中不容易掌握。因此，在保證按照檢定規(guī)程操作的同時，也要進行誤差計算和數(shù)據(jù)修正。在檢定的過程中會出現(xiàn)誤差變化較大的數(shù)值，一次或是偶爾的幾次偏離標準數(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，就是燃氣表裝配的質(zhì)量問題，這種現(xiàn)象可以認定為粗大誤差，可以將數(shù)據(jù)視為失敗的數(shù)據(jù)。在燃氣表的實際操作過程中，燃氣表的檢定過程一定要有耐心，在升罩定點開閥門之間應留有一定間隙，開啟關閉閥門時要穩(wěn)，使氣流平穩(wěn)，要準確無誤停在相應位置上。

如果對檢定過程中出現(xiàn)的數(shù)據(jù)存在疑問，要進行反復檢查。在復檢過程中，如果數(shù)據(jù)仍出現(xiàn)問題，就要按照誤差分析的步驟進行檢查。復檢的方法有很多，例如：原表位定流復檢，在原來的流量條件下，將單片機的容積和鐘罩本身下降的高度進行對應，觀察對應的高度值變化，并探究高度變化的原因。在進行原表位定流復檢后，如果仍不能排除誤差問題，就要使用換表位復檢法。此外，還有換標準復檢法，指的是工作人員決定不再使用原來的標準進行復檢，而是選用其他的標準進行操作，在其他配件保持原來狀態(tài)的情況下，對標準器進行更換，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 膜式燃氣表簡介

從天然氣的使用過程中可以看出，在所有的計量工具中，膜式燃氣表是比較常見、較典型的計量工具。該計量工具的應用范圍比較廣，工作原理比較簡單、易懂，經(jīng)過燃氣表的氣體會受到管道或不同類型結構的影響，出現(xiàn)一定的壓力差，這種壓力差直接推動了膜式燃氣表膜片的運動，最終實現(xiàn)協(xié)調(diào)配氣。

膜式燃氣表的主要優(yōu)勢是計量方式具有一定的科學性和穩(wěn)定性，但是這種計量方式也存在著一定的不足，溫度壓力補償不夠明顯，主要是以工況形式作為主要的計量標準。但是，從家用燃氣的使用情況看，燃氣表一般都會設置在廚房，無論是管道壓力還是天然氣的使用量都比較小，因此，誤差值也不會超出控制范圍，可以得到高效推廣。

4 膜式燃氣表計量測試的影響因素

4.1 介質(zhì)溫度對計量測試結果的影響

在膜式燃氣表應用的過程中，如果氣壓及氣體的體積達到標準，則燃氣表也符合計量標準。一般來說，溫度為20℃左右，大氣壓也處于標注的狀態(tài)，這種情況下燃氣表的計量結果具有一定意義，但是，在實際的計量工作中，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氣體的影響，比如溫度變化1%，就會增加天然氣測定工作的誤差，誤差量也為1%。我國跨越了多個溫度帶，在不同地區(qū)測量，介質(zhì)溫度不同，測定的結果也就明顯不同，在同一地區(qū)夏季和冬季的測定結果也存在著明顯差異。因此，在實際測試中，檢測人員應充分考慮介質(zhì)溫度對膜式燃氣表的影響。

4.2 環(huán)境溫度對計量測試結果的影響

膜式燃氣表在應用的過程中，會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直接影響燃氣表的計量。通常情況下，膜式燃氣表的體表主要是由鐵材料或鋁材料制作而成，其本身的熱性相對較強，但是外界的溫度變化對燃氣表的計量也會造成嚴重影響。通過檢測人員的多次實驗可以看出，在溫度過低或過高的環(huán)境下，燃氣表的指數(shù)會明顯存在差異，且誤差往往會達正常數(shù)值的2～4倍。可見，膜式燃氣表的計量很容易受到環(huán)境溫度的影響。

比較典型的是室外溫度的差異會對燃氣表指數(shù)產(chǎn)生影響。我國北方地區(qū)由于冬季氣溫比較低，燃氣表的溫度可以低于0℃。如果溫度的變化程度相對較大，不僅會影響燃氣表潤滑油的化學性質(zhì)，還會直接影響膜式燃氣表的計量測試工作。一些地區(qū)為了提升燃氣表的準確性，往往會將燃氣表懸空。

5 結語

膜式燃氣表計量的穩(wěn)定性會受到很多因素的影響，需要相關工作者根據(jù)膜式燃氣表的工作原理，結合專業(yè)的知識制定相應的解決措施，這樣才能保證膜式燃氣表計量的穩(wěn)定性。

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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