液化天然氣（LNG）加氣機(jī)測量結(jié)果不確定度評定

2015-04-08 12:49:35許義

中小企業(yè)管理與科技·下旬刊 2015年4期

許義

摘要：本文對照LNG加氣機(jī)測量檢定要求，結(jié)合測試計(jì)量結(jié)果，針對不確定度展開分析討論，旨在加快LNG加氣機(jī)的測試和研究工作，促進(jìn)我國LNG加氣機(jī)產(chǎn)業(yè)健康有序發(fā)展。

關(guān)鍵詞：LNG加氣機(jī) 不確定度測量評定

液化天然氣（簡稱LNG）被公認(rèn)是地球上最干凈的能源。液化天然氣加氣機(jī)用于將液化天然氣帶壓低溫轉(zhuǎn)儲至車用氣瓶，一般由三部分組成：①LNG質(zhì)量流量計(jì)；②機(jī)殼、控制閥門及管路系統(tǒng)；③電腦控制系統(tǒng)、防爆接線盒等電氣系統(tǒng)。

1 概述

①校準(zhǔn)依據(jù)：JJG（蒙）017-2012《液化天然氣加氣機(jī)檢定規(guī)程》。

②環(huán)境條件：溫度要求-20℃～40℃相對濕度30%～95%。

③測量標(biāo)準(zhǔn)：液化天然氣加氣機(jī)檢定裝置，范圍：80kg/min。

④被校對象：液化天然氣加氣機(jī)。

⑤校準(zhǔn)過程：采用標(biāo)準(zhǔn)表法。液化天然氣流經(jīng)被檢加氣機(jī)和檢定裝置，加注入儲氣容器，將被檢加氣機(jī)的累積流量示值與同步時間檢定裝置采集的累積流量示值之差計(jì)算出示值誤差。

⑥評定結(jié)果的使用：符合上述條件的測量結(jié)果，一般可直接使用本不確定度的評定結(jié)果。

2 數(shù)學(xué)模型

被檢加氣機(jī)的示值誤差如（1）式：

E=mJ-mB（1）

式中：E——被檢加氣機(jī)示值誤差，kg；mJ——加氣機(jī)兩次數(shù)據(jù)采集的累積流量示值之差，kg；mB——同步時間內(nèi)檢定裝置的累積流量示值，kg。

3 不確定度分量

下面對每個不確定度分量進(jìn)行分析計(jì)算。

3.1 加氣機(jī)的測量重復(fù)性帶來的不確定度分量

對一臺穩(wěn)定性好的加氣機(jī)按加注量取100kg進(jìn)行檢定，共測量10次，獲得數(shù)據(jù)如下表：

3.2 加氣機(jī)讀數(shù)帶來的不確定度分量

3.3 檢定裝置準(zhǔn)確度帶來的不確定度分量

按照規(guī)程相關(guān)內(nèi)容，檢定裝置的主標(biāo)準(zhǔn)器為液相流量計(jì)和氣相流量計(jì)，均采用低溫質(zhì)量流量計(jì)。由上級部門給出的證書得知，檢定裝置的測量結(jié)果的擴(kuò)展不確定度為0.3%，k=2，其不確定度分量為：

3.4 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)間不同步帶來的不確定度分量

經(jīng)實(shí)驗(yàn)測算，檢定裝置的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)帶來的時間不同步值最大為80ms，其分布可視為均勻分布，取k= ，按照檢定規(guī)程中加氣機(jī)單次連續(xù)加注時間不應(yīng)少于3分鐘的要求，每次數(shù)據(jù)采集時間應(yīng)至少為1分鐘，則有：

3.5 檢定裝置讀數(shù)引起的不確定度分量

檢定裝置的最小質(zhì)量變量為0.001kg，按均勻分布，取k= ，則：

3.6 液化天然氣氣化引起的不確定度分量

經(jīng)實(shí)驗(yàn)測算，充分預(yù)冷后流經(jīng)檢定裝置的LNG溫度一般比流經(jīng)加氣機(jī)的LNG溫度高2℃以內(nèi)，密度差異在2%以內(nèi)，估計(jì)為均勻分布，查詢相關(guān)手冊計(jì)算由此造成的不確定度分量為：

由于重復(fù)性分量包含人員讀數(shù)引入的不確定度分量，為避免重復(fù)計(jì)算，只計(jì)最大影響量u（mJ），舍棄u（ΔmJ）、u（ΔmB2）。

4 不確定度概算

其總不確定度計(jì)算公式為：

根據(jù)數(shù)學(xué)模型，計(jì)算靈敏系數(shù)為：

5 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度

檢定裝置檢定加氣機(jī)的合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度

6 相對擴(kuò)展不確定度

檢定裝置檢定加氣機(jī)的相對擴(kuò)展不確定度，取包含因子k=2