溫度對膜式燃氣表檢定的影響及解決策略探討

史迎春??

摘要：文章分析了膜式燃氣表的含義和工作原理，同時闡述了燃氣表檢定的方式與條件，最后圍繞溫度對膜式燃氣表檢定的影響進行分析，提出了一些有效解決策略。旨在科學管控溫度，確保膜式燃氣表檢定結果的精準度。

關鍵詞：膜式燃氣表；溫度；檢定影響；解決策略

一、含義與工作原理

（一）含義

膜式燃氣表作為一種容積式流量計，被廣泛應用在燃氣計量工作中，整體應用優勢明顯，諸如：穩定性能好、準確度高、價格低廉且量程范圍寬廣等。眾所周知，用于結算貿易的計量器具在很大程度上影響著人們的經濟效益，因而務必確保量值的準確性，因為只有這樣才得以確保供氣和用氣雙方的權益。

（二）工作原理

將容積氣體流量計當作燃氣表，其工作的原理是在氣體的利用下將表體內流動著的壓力差當作是動力，而后再由閥蓋、閥座等相對位置對氣體流向進行分配與控制。兩個方向相同的氣體測量室構成了燃氣表膜盒，其中所涉及到的每一個氣體測量室均是在一張柔軟膜片的利用下，分得兩個相同大小的計量室，隨后經分配后的氣體按照一定秩序進入四個大小等同的計量室中，并以此推動膜片，使其發生自由擺動，進而在搖桿的作用下膜片組件帶動雙曲柄搖桿機構，以此為閥蓋旋轉運動提供足夠動力支撐，確保各個計量室內均能完成充氣與排氣動作，確保燃氣表連續性運轉。與此同時，連桿機構內部存在的偏心轉動齒輪實際上是在齒輪單向計數器的應用下開始計數，并最終將燃氣表排氣量顯示在計算器上。若所有的皮膜都進行了一次往復運動，那么其所排除的氣體便被稱作回轉體積。

二、檢定方式與條件

（一）檢定方式

用于檢定燃氣表的方式多種多樣，其中最為常見的便有兩種檢定方式，它們分別是標準表法、鐘罩法。相較于標準表法而言，鐘罩法無論是在穩定性方面，還是在準確度方面均表現好一些，因而在檢定燃氣表環節傾向于應用鐘罩法。

（二）鐘罩法檢定條件

首先是對檢定溫度進行控制，即檢定溫度應當控制在20℃左右；當燃氣表的最大流量在10m3/h以下時，則應當將其溫度誤差控制在2℃左右；當燃氣表最大流量為10m3/h之時，則應當將其誤差控制在5℃左右；當大氣壓力在86—106kPa范圍內時，相對濕度通常在45%—75%范圍內。

（三）分析誤差來源

就具體膜式燃氣表檢定而言，應當根據溫度值、壓力值等檢定條件的不同，選擇不同公式計量估算出誤差值。結合已有經驗我們發現，燃氣表檢定工作需要很長一段時間，且其中所涉及到的工作量也非常大，而要想在檢定環節提升工作效率，則應當按照檢定規范與要求，嚴格對檢定實驗室內的壓力、溫度與濕度等條件進行控制，并做好細節之處的管控工作，以此確保檢定結果精準性。需注意的是，若檢定膜式燃氣表使用的檢定方法為鐘罩法，那么應當注意除了鐘罩本身存在無法外，在流量點檢定時還存在著不規律誤差。

三、溫度影響

（一）計算誤差

首先是計算出燃氣表單次測量示值的誤差δ：

即，δ=Vm-Vrefvref

×100%（1）

式中可知，Vm代表燃表的示值，（L、dm3）；

Vref代表燃氣表氣體的實際值，（L、dm3）。

在具體的檢定環節，應當將標準器壓力、溫度以及燃氣表入口壓力、溫度當作測量重點，隨后再對壓力、溫度等進行修正。

即，Verf=Vs×PsaTmaPmaTsa

（2）

式中可知，Vs代表標準器的示值，（L、dm3）；

Psa代表標準器的壓力，（Pa）；

Tsa代表標準器熱力學的溫度，（K）；

Pma代表燃氣表進口處的壓力，（Pa）；

Tma代表燃氣表進口處的熱力學溫度，（K）

按照2012年國家有關部門出臺的《膜式燃氣表的檢定規程》的指示，若是燃氣表處溫度同標準器溫度之間的差值小于或等于0.5℃，壓力修正的差值小于或等于±0.2%之時，那么便不需要進行壓力與溫度修正，如此單次測試示值的誤差（1）式便可以簡化成：

δ=Vm-Vsvs×100%（3）

鑒于燃氣表檢定所需時間較長，要想從中提升檢定工作效率，便要求在具體檢定環節有效控制壓力、溫度和濕度，科學計算出誤差，并將原有的Vref替換成Vs。

（二）具體影響

這里所提到的氣體實質上指的是可壓縮流體，無論是膨脹性，還是壓縮性均比較復雜，因而在檢定環節應當以空氣為介質，并圍繞理想氣體有關的狀態方程進行考慮。其中，實際體積應當根據Verf=VsPsaTmapmaTsa（2）式進行計算。下文將以200L的鐘罩氣體流量標準化裝置的檢定為實際案例，將溫度對膜式燃氣表檢定的影響值計算出來。

圍繞（2）式中所提到的標準器溫度Tsa、Psa，燃氣表進口處溫度Tma、Pma等四個影響參量進行考慮。若按照行業規范正確安裝標準器，那么其壓力差值ΔP= Psa-Pma的值小于100Pa，此時所得大氣壓力便是標準大氣壓，則Pn=101325kPa，結果在0.1%以內的相對溫度影響性能可忽略不計，而為了后續計算方便Psa≈Pma，由此便可將（2）式簡化成：

Vref=VsPsaTmaPmaTSA≈Vs×TmaTsa（4）

按照JJG5772012有關內容，燃氣表同標準器處的溫度差應當小于1℃，這其中包含了檢定介質溫度、室內溫度以及標準器液溫度等溫度差，且在計算中取最大值1℃，假設檢定環境的溫度約為20℃，、標準器的示值Vs100L，那么將相關條件帶到（4）式中，便得到氣體的實際Vref值：

Vref=Vs×TmaTsa=100×273.15+20±1273.15+20≈（100±0.34）L（5）

由上式可知，將Vref替換成Vs后進行計算，從計算結果中可得到最大誤差±0.34%。

四、有效解決策略

按照行業有關規定，燃氣表最大的允許誤差應控制在15%左右，但從上述計算結果中可知，溫度對模式燃氣表所帶來的誤差影響達到了0.34%，這便意味著溫度對檢定結果準確性的影響非常大，在檢定環節必須引起重視。具體說來，針對溫度對檢定結果的影響，每一次都需要對溫度差進行適當的測量與修正工作，而這又需要耗費很多時間，顯然已影響到工作效率。而后我們在未對測量準確性造成影響的基礎上進行了一系列研究，最終得到溫度溫度的有效解決側路：

根據（3）式將示值誤差δ計算出來，隨后再分析δ的具體情況并分類處理。結合已有經驗，能夠將δ分成三種類型進行處理：第一種是當δ的絕對值在1.2%—1.8%范圍內時，測量燃氣表進口處溫度Tma、Pma，標準器溫度Tsa、Psa，隨后按照δ=Vm-Vrefvref

×100%（1）式和Verf=VsPsaTmaPmaTsa

（2）式，重新對示值誤差進行計算，最終判定結果是否合格；第二種是當δ的絕對值在1.2%范圍以內，那么被檢定的燃氣能夠直接將其視作合格；第三種則是δ的絕對值大于等于1.8%之時，那么被檢定的燃氣可以直接將其視作不合格。

通過這樣一種分析計算流程，即不會對檢定結果的準確性造成影響，也不會耗費大量的計算時間，有利于節省時間，有利于提升效率。值得一提的是若檢定實驗室中的溫度條件能夠得到良好控制，那么上文中所涉及到的判定區間可以再一次縮小，但這同樣需要縮小溫度修正的范圍，因為只有這樣才得以確保較高的檢定效率以及檢定質量。

五、總結

綜上所述，文章中已經有提到會有多種因素對膜式燃氣表檢定的結果造成影響，而文章主要從溫度的影響方面出發，通過計算的方式進行驗證。從計算結果中可以看出，溫度對膜式燃氣表檢定結果的影響較大，要想確保檢定結果的高精準度，便要求有效控制住溫度，無論是燃氣表進口處的溫度，還是標準器溫度都應得到有效控制。

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