液化天然气（LNG）加气机测量结果不确定度评定

许义

摘要：本文对照LNG加气机测量检定要求，结合测试计量结果，针对不确定度展开分析讨论，旨在加快LNG加气机的测试和研究工作，促进我国LNG加气机产业健康有序发展。

关键词：LNG加气机 不确定度 测量评定

液化天然气（简称LNG）被公认是地球上最干净的能源。液化天然气加气机用于将液化天然气带压低温转储至车用气瓶，一般由三部分组成：①LNG质量流量计；②机壳、控制阀门及管路系统；③电脑控制系统、防爆接线盒等电气系统。

1 概述

①校准依据：JJG（蒙）017-2012《液化天然气加气机检定规程》。

②环境条件：溫度要求-20℃～40℃相对湿度30%～95%。

③测量标准：液化天然气加气机检定装置，范围：80kg/min。

④被校对象：液化天然气加气机。

⑤校准过程：采用标准表法。液化天然气流经被检加气机和检定装置，加注入储气容器，将被检加气机的累积流量示值与同步时间检定装置采集的累积流量示值之差计算出示值误差。

⑥评定结果的使用：符合上述条件的测量结果，一般可直接使用本不确定度的评定结果。

2 数学模型

被检加气机的示值误差如（1）式：

E=mJ-mB（1）

式中：E——被检加气机示值误差，kg；mJ——加气机两次数据采集的累积流量示值之差，kg；mB——同步时间内检定装置的累积流量示值，kg。

3 不确定度分量

下面对每个不确定度分量进行分析计算。

3.1 加气机的测量重复性带来的不确定度分量

对一台稳定性好的加气机按加注量取100kg进行检定，共测量10次，获得数据如下表：

3.2 加气机读数带来的不确定度分量

3.3 检定装置准确度带来的不确定度分量

按照规程相关内容，检定装置的主标准器为液相流量计和气相流量计，均采用低温质量流量计。由上级部门给出的证书得知，检定装置的测量结果的扩展不确定度为0.3%，k=2，其不确定度分量为：

3.4 数据采集系统间不同步带来的不确定度分量

经实验测算，检定装置的数据采集系统带来的时间不同步值最大为80ms，其分布可视为均匀分布，取k= ，按照检定规程中加气机单次连续加注时间不应少于3分钟的要求，每次数据采集时间应至少为1分钟，则有：

3.5 检定装置读数引起的不确定度分量

检定装置的最小质量变量为0.001kg，按均匀分布，取k= ，则：

3.6 液化天然气气化引起的不确定度分量

经实验测算，充分预冷后流经检定装置的LNG温度一般比流经加气机的LNG温度高2℃以内，密度差异在2%以内，估计为均匀分布，查询相关手册计算由此造成的不确定度分量为：

由于重复性分量包含人员读数引入的不确定度分量，为避免重复计算，只计最大影响量u（mJ），舍弃u（ΔmJ）、u（ΔmB2）。

4 不确定度概算

其总不确定度计算公式为：

根据数学模型，计算灵敏系数为：

5 合成标准不确定度

检定装置检定加气机的合成标准不确定度

6 相对扩展不确定度

检定装置检定加气机的相对扩展不确定度，取包含因子k=2

U=k×u =0.4%

参考文献：

[1]赵普俊，熊茂涛，杨修杰，雷励，罗雁飞，杨照.我国液化天然气加气机量传体系的建设[J].石油与天然气化工，2014（01）.

[2]赵普俊，熊茂涛，杨修杰，尹保来，雷励，罗雁飞.我国液化天然气加气机的发展现状与展望[J].现代化工，2012（02）.

[3]赵普俊，熊茂涛，尹保来，杨修杰，雷励，张宗平.液化天然气加气机计量检定方法的研究[J].中国测试，2011（05）.