随着中国管道工程的大规模建设, 千家万户都进入了新型快捷的天然气时代。由于燃气表的计量与老百姓的和燃气公司运营的切身利益密切相关, 国家计量检定规程JJG577—2005《膜式燃气表》做出了具体的规定:对于以天然气为介质的燃气表使用不得超过十年, 对于以人工燃气、液化石油这种介质的燃气表使用不得超过六年, 对于最大流量使用的燃气表的使用不得超过三年。这也体现了人们对于天然气计量的关注。本文具体从以下两部分分析膜式燃气表的计量测试。
1 膜式燃气表简介
膜式燃气表是天然气领域里使用最为广泛的计量工具。在工业和日常家用方面的天然气计量都起到了重要作用。膜式燃气表的工作原理在于当流动的气体经过燃气表时, 由于管道摩擦和机构的阻挡, 会在燃气表进出口产生压力差, 这种压力差主要推动膜式燃气表的膜片在计量室内运动, 同时带动配气机构的协调配气, 使膜片的运动能够连续往复的进行, 膜式燃气表通过曲柄摇杆机构, 将这种直线往复运动转变成圆周运动, 圆周运动再通过运动传递机构推动计数器转动, 将膜片往复运动的次数记录下来, 由于膜片每往复一次, 就排出一定量气体, 计数器最终通过传动链的转换, 将计量的气体的体积或能量值显示出来, 达到计量气体的目的。膜式燃气表的优点在于膜式燃气表计量性能稳定, 缺点在于膜式燃气表没有温压补偿, 是以工况流量计算的。但是一般来讲, 家庭用户一般都是将膜式燃气表设在厨房, 管道压力和天然气使用量都较小, 所以家用膜式燃气表的计量误差较小。
2 分析膜式燃气表的计量测试的影响因素
2.1 介质温度对于膜式燃气表计量测试的影响
在气体体积受温度和压力的影响下, 一般来说偏离了20摄氏度和标准大气压为工况状态, 计量标准状态气体体积的流量为标况体积流量, 计量工况体积的流量为工况体积流量, 标况体积流量具有可比性, 计量标况流量更具有实际性的意义。
我们在不考虑天然气压缩系数影响的前提下进行膜式燃气表计量测试发现温度和压力每变化百分之一就会对天然气的计量带来百分之一的误差。在测试中发现特别是北方地区, 冬季暴露于室外环境中的管道气体体积很低, 入气温度也较低。测试以华北某地区为例, 冬季入户气体温度为4摄氏度, 夏季却有25摄氏度之高, 其温差有二十多摄氏度之高。巨大的介质温差对膜式燃气表的计量造成非常大的影响。
2.2 环境温度对于膜式燃气表计量的影响
膜式燃气表传感器使用材料的热胀篷性和温度对机械运动性能的影响都会影响膜式燃气表的计量。膜式燃气表的体表通常为铁质或者是铝制品, 带热性较强, 外界的气温变化对它的影响比较大。我们对膜式燃气表做了环境试验进行计量测试, 发现膜式燃气表在温度较低的情况下, 膜式燃气表的计量比膜式燃气表在正常温度20摄氏度左右的正常温度时候偏慢, 且误差值达到正常温度下的2.2倍到3.8倍。这样看来环境温度对于膜式燃气表的计量影响巨大。尤其是室外安装的流量计环境温度的影响尤其明显, 在我国北方的一些地区, 由于夏季气温高, 室外膜式燃气表的体表室温可以达到40摄氏度以上, 但是冬天北方地区寒冷, 地表结冰。膜式燃气表的体表温度可以达到零度甚至是零下。温度的大幅度变化除了对膜式燃气表的计量有影响外, 还造成了润滑油化学性质的变化导致润滑效果的下降。使机械磨损增强, 容易出现问题。同时由于某些地方天然气公司为了节约成本, 而将天然气管道设在路面悬空而不是铺设在地下, 使环境温度对管道介质温度的影响很大, 还有很多地方为了便于管理, 将用户膜式燃气表放在室外以便于抄表和收费。这样的做法也会造成环境温度对于膜式燃气表计量的影响, 从而影响膜式燃气表的计量。通过计量测试发现膜式燃气表的计量与环境温度有很大的关系, 这个需要引起燃气公司的重视。
2.3 温度压力对于膜式燃气表计量的影响
在实际的计量测试过程中, 经常会发现实际的测量与实验室测量得出的结果不同, 这是由于实验室的测试环境与管道介质的温度和压力不同, 才会出现新的误差, 但是就是因为这样的误差使得在线工作时候的计量无法保证其准确性。
实际上来说, 这种气体流量计量的偏差是因为流量传感器以及压力温度等因素传感器补偿等共同作用在的结果。所以在流量传感器的检定的同时对压力传感器和温度传感器的检定也是十分重要的。流量传感器、压力传感器和温度传感器三个传感器的工作稳定, 只有这样才能够保证膜式燃气表的计量的准确性。
3 结语
本文通过对膜式燃气表的计量测试得出结论, 介质温度、环境温度、温度压力等因素对膜式燃气表天然气计量的影响都是非常大。在日常生活工作中, 我们要解决膜式燃气表的计量误差, 就要从膜式燃气表的设计、膜式燃气表的选型、膜式燃气表的使用环境以及膜式燃气表的使用技法和规定等综合方面着手, 而且要考虑到考虑到环境、温度、压力这些影响因素对膜式燃气表计量工作的影响。只有通过这样的方式, 以严谨的工作研究的态度才可以确保膜式燃气表天然气计量的准确性, 使它为百姓的生活带来便利与实惠。
膜式燃气表的计量测试中计量受到多方面因素的影响如环境温度、大气压力以及管道介质的温度、压力等客观因素。除此之外, 因燃气表常年运行, 故会出现磨损、气质中有害气体锈蚀燃气表等现象。这些都会影响燃气表计量测试。具体从以上三个方面谈到影响膜式燃气表计量测试的因素以供参考。
摘要：膜式燃气表的计量测试及分析包括很多相关内容, 本文首先介绍了膜式燃气表, 接着主要是从介质温度对膜式燃气表计量测试的影响、环境温度对膜式燃气表计量的影响、温度压力对膜式燃气表计量的影响这三个方面分析膜式燃气表的计量测试的影响因素。
关键词：模式燃气表,计量测试,分析
参考文献
[1] JJG557-2005膜式燃气表计量检定规程[M].北京:中国计量出版社, 2005.
[2] JJF1059-1999测量不确定度评定与表示[M].北京:中国计量出版社, 2000.
[3] GB/T6968-1997.膜式燃气表[M].北京:中国计量出版社, 2001.
[4] 膜式燃气表技术手册[M].北京:中国计量出版社, 2005.
[5] 狄玉峰, 杨焕.诚标准表法气体流量标准装置设计原理[J].内蒙古科技与经济, 2008 (21) .
[6] 赵宁, 张红刚, 刘辰魁.陈世砚天然气流量计量中一些问题的探讨[J].河北化工, (3) .
[7] 徐双九, 刘伟.膜式燃气表示值误差测量结果的不确定度评定[J].计量与测试技术, (2) .