一、国际及国内流量计量装置的最高水平简介
1.水流量标准装置
发达国家的水平以德国为代表,国家基准的不确定度为0.01%,最大流量为2100m3/h。代表我国最高水平的是中国计量科学研究院和国家水大流量站,前者是中小流量,口径不大于100mm,不确定度优于0.05%;后者口径最大可达2200mm,不确定度为0.1%。
我国目前普遍使用的水流量标准装置的口径为DN25~DN200,不确定度为0.1%~0.05%。
2.蒸汽流量标准装置
目前,国际及我国的蒸汽流量装置都很少,我国最高水平在国家蒸汽流量站,不确定度为0.2%,最大管径为100mm。
3.油流量标准装置
代表国家是法国,装置工作原理一般为体积管式或活塞式。我国油流量装置的标准很多,用得最多的是石化部门,流量大约为2000m3/h,不确定度为0.05%。我国原油流量计量的最高标准在国家原油大流量计量站,我国常用的油流量标准装置的最大流量一般为(800~1000)m3/h,不确定度为0.1%~0.05%。
4.热流量标准装置
代表国家是德国,装置口径为(80~400)mm,流量为(3~1000)m3/h,不确定度为U=4?10-4(k=2)。山东省计量科学研究院最早开发研制热量表检定装置及大口径热量表标准装置。我国目前普遍使用的热量表检定装置的口径为DN15~DN50,不确定度为0.1%~0.2%。
5.天然气流量标准装置
代表国家为德国、美国,不确定度为0.05%,压力很大。我国最高标准在国家原油大流量计量站成都天然气分站,不确定度为0.1%,最大流量为2.4kg/s。我国目前天然气原级标准很少,下一级往往用标准表法,最好的装置不确定度为0.5%。
二、山东省流量计量装置概况
1.水流量标准装置
山东省水表检定站位于淄博市,始建于1987年8月,装置口径为DN80~DN500,流量范围为(1.5~3200)m3/h,标准量器范围为200L~20m3,计量方式为静态容积法,准确度等级为0.2级。配套设备包括压力试验台、磨损试验台、恒温恒湿试验箱、水表试验全方位旋转试验台、辐射抗扰度实流试验装置、扰流器、恒定水温调节装置等。用于检定水表、电磁流量计、涡轮流量计等。
山东省计量科学研究院液体流量在线检定装置的测量口径为DN15~DN5000。
2.蒸汽流量标准装置
国家蒸汽流量检定站位于烟台市。国家蒸汽流量检定站(烟台)的蒸汽流量装置由中国计量科学研究院设计,代表了我国蒸汽流量计量的最高水平。装置的计量方法是蒸汽冷凝称重法,把蒸汽经过一系列处理后,通过被检定的蒸汽流量计,冷凝成水进行称量,称量的水和通过流量计的蒸汽量的质量是相等的,同时采集通过流量计的时间,由流量公式计算得到流量,达到检定流量计的目的。
装置组成:电子秤、冷凝器、换向器、温度计、压力计、稳压罐、湿度计等。
装置主要技术指标、测量流量范围为(0~10)t/h;检定介质为过热蒸汽;检定管线为DN25~DN150;装置不确定度为0.2%;装置稳定度为?0.5%~?1.0%。
3.油流量标准装置
(1)现有油流量标准装置
山东省油流量检定站位于莱州市。油品计量在贸易、节能控制领域起着非常关键的作用,随着原油价格不断地大幅度提升,油品流量计量的准确直接关系到供需双方的巨大的经济利益。装置工作原理是静态容积法,测量口径为DN15~DN300,标准量器测量范围为20L~22m3,流量范围为(0.25~1000)m3/h,装置不确定度为0.1%(k=2)。用于检定腰轮流量计、质量流量计等油流量计。
(2)山东省计量院规划中的油流量标准
装置工作原理:容积式(体积管) 质量法(衡器) 标准表法(标准表),标准体积管重复性优于0.02%,用于检定口径为DN15~DN200的油流量计。0.1级标准流量计检定口径为DN15~DN50的相应被检流量计,质量法检定标准流量计。
装置用于开展油流量计量标准及量传体系研究,解决山东省内油流量计量量值统一的问题。试验介质为防爆模拟油,黏度为(8~25)cSt,试验段最大公称通径为DN250,最大流量为600m3/h。装置设计有可变黏度试验台,试验段口径为DN50,最大流量为25m3/h,黏度范围为(1.5~40)cSt,用于开展不同黏度下的流量计量性能研究等。
4.热流量标准装置
热计量是山东省的特色,山东省计量科学研究院开发研制的热量表检定装置获省科技进步二等奖,大口径热量表标准装置获国家实用新型专利,具有自主知识产权。
(1)热量表检定装置
测量口径为DN15~DN50;流量范围为(0.015~30)m3/h;计量方式为静态质量法;准确度等级为0.2级;测量温差为(3~90)K。配套设备:恒温水槽、二等标准铂电阻、磨损试验台、低电势转换开关、电阻箱等。
(2)大口径热量表标准装置
大口径热量表标准装置采用电子天平和标准表作为标准器。启动热水循环系统,使热水流经被检表并进入标准器(衡器或标准表),调整检定点的流量和恒温槽的温度;检定开始和结束时,记录热量表的热能显示值、标准器的显示值;由流量标准值、恒温槽的温度、试验段热水的温度及试验管段的压力,经计算得到热能标准值,与被检表的热能示值相比较,从而确定热量表的计量准确度。
装置工作原理为质量法 标准表法,适用口径为DN50~DN300;流量范围为(0.15~600)m3/h;热水介质:室温为-(90?5)℃;介质温度波动为≤1.0℃;流量测量不确定度为≤0.1%(k=2);计算器测量不确定度为≤0.15%(k=2);配对温度传感器温差测量不确定度为≤20mK(k=2)。
装置由热水流量标准装置、配对温度传感器检定装置、计算器标准装置三部分组成。各部分的作用分别为以热水为介质,用于热量表流量传感器的检定和试验;由恒温槽、二等标准铂电阻、电阻测量设备、多路开关组成,用于热量表的配对温度传感器检定和试验;由标准电阻箱(或标准电阻)、模拟流量发生器组成,用于热量表的计算器检定和试验。
5.在线燃气标准装置
(1)山东省计量科学研究院气体流量在线检定装置的测量口径为DN50~DN800;压缩天然气加气机检定装置的测量范围为(1~30)kg/min,准确度为0.2级。
(2)山东省计量科学研究院开发研制的大流量燃气实流在线检定装置,具有自主知识产权,主要用于在线实流检测大流量燃气表的准确性,极具实用性及推广价值。
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