温度对膜式燃气表检定的影响及解决策略探讨

史迎春��

摘要：文章分析了膜式燃气表的含义和工作原理，同时阐述了燃气表检定的方式与条件，最后围绕温度对膜式燃气表检定的影响进行分析，提出了一些有效解决策略。旨在科学管控温度，确保膜式燃气表检定结果的精准度。

关键词：膜式燃气表；温度；检定影响；解决策略

一、含义与工作原理

（一）含义

膜式燃气表作为一种容积式流量计，被广泛应用在燃气计量工作中，整体应用优势明显，诸如：稳定性能好、准确度高、价格低廉且量程范围宽广等。众所周知，用于结算贸易的计量器具在很大程度上影响着人们的经济效益，因而务必确保量值的准确性，因为只有这样才得以确保供气和用气双方的权益。

（二）工作原理

将容积气体流量计当作燃气表，其工作的原理是在气体的利用下将表体内流动着的压力差当作是动力，而后再由阀盖、阀座等相对位置对气体流向进行分配与控制。两个方向相同的气体测量室构成了燃气表膜盒，其中所涉及到的每一个气体测量室均是在一张柔软膜片的利用下，分得两个相同大小的计量室，随后经分配后的气体按照一定秩序进入四个大小等同的计量室中，并以此推动膜片，使其发生自由摆动，进而在摇杆的作用下膜片组件带动双曲柄摇杆机构，以此为阀盖旋转运动提供足够动力支撑，确保各个计量室内均能完成充气与排气动作，确保燃气表连续性运转。与此同时，连杆机构内部存在的偏心转动齿轮实际上是在齿轮单向计数器的应用下开始计数，并最终将燃气表排气量显示在计算器上。若所有的皮膜都进行了一次往复运动，那么其所排除的气体便被称作回转体积。

二、检定方式与条件

（一）检定方式

用于检定燃气表的方式多种多样，其中最为常见的便有两种检定方式，它们分别是标准表法、钟罩法。相较于标准表法而言，钟罩法无论是在稳定性方面，还是在准确度方面均表现好一些，因而在检定燃气表環节倾向于应用钟罩法。

（二）钟罩法检定条件

首先是对检定温度进行控制，即检定温度应当控制在20℃左右；当燃气表的最大流量在10m3/h以下时，则应当将其温度误差控制在2℃左右；当燃气表最大流量为10m3/h之时，则应当将其误差控制在5℃左右；当大气压力在86—106kPa范围内时，相对湿度通常在45%—75%范围内。

（三）分析误差来源

就具体膜式燃气表检定而言，应当根据温度值、压力值等检定条件的不同，选择不同公式计量估算出误差值。结合已有经验我们发现，燃气表检定工作需要很长一段时间，且其中所涉及到的工作量也非常大，而要想在检定环节提升工作效率，则应当按照检定规范与要求，严格对检定实验室内的压力、温度与湿度等条件进行控制，并做好细节之处的管控工作，以此确保检定结果精准性。需注意的是，若检定膜式燃气表使用的检定方法为钟罩法，那么应当注意除了钟罩本身存在无法外，在流量点检定时还存在着不规律误差。

三、温度影响

（一）计算误差

首先是计算出燃气表单次测量示值的误差δ：

即，δ=Vm-Vrefvref

×100%（1）

式中可知，Vm代表燃表的示值，（L、dm3）；

Vref代表燃气表气体的实际值，（L、dm3）。

在具体的检定环节，应当将标准器压力、温度以及燃气表入口压力、温度当作测量重点，随后再对压力、温度等进行修正。

即，Verf=Vs×PsaTmaPmaTsa

（2）

式中可知，Vs代表标准器的示值，（L、dm3）；

Psa代表标准器的压力，（Pa）；

Tsa代表标准器热力学的温度，（K）；

Pma代表燃气表进口处的压力，（Pa）；

Tma代表燃气表进口处的热力学温度，（K）

按照2012年国家有关部门出台的《膜式燃气表的检定规程》的指示，若是燃气表处温度同标准器温度之间的差值小于或等于0.5℃，压力修正的差值小于或等于±0.2%之时，那么便不需要进行压力与温度修正，如此单次测试示值的误差（1）式便可以简化成：

δ=Vm-Vsvs×100%（3）

鉴于燃气表检定所需时间较长，要想从中提升检定工作效率，便要求在具体检定环节有效控制压力、温度和湿度，科学计算出误差，并将原有的Vref替换成Vs。

（二）具体影响

这里所提到的气体实质上指的是可压缩流体，无论是膨胀性，还是压缩性均比较复杂，因而在检定环节应当以空气为介质，并围绕理想气体有关的状态方程进行考虑。其中，实际体积应当根据Verf=VsPsaTmapmaTsa（2）式进行计算。下文将以200L的钟罩气体流量标准化装置的检定为实际案例，将温度对膜式燃气表检定的影响值计算出来。

围绕（2）式中所提到的标准器温度Tsa、Psa，燃气表进口处温度Tma、Pma等四个影响参量进行考虑。若按照行业规范正确安装标准器，那么其压力差值ΔP= Psa-Pma的值小于100Pa，此时所得大气压力便是标准大气压，则Pn=101325kPa，结果在0.1%以内的相对温度影响性能可忽略不计，而为了后续计算方便Psa≈Pma，由此便可将（2）式简化成：

Vref=VsPsaTmaPmaTSA≈Vs×TmaTsa（4）

按照JJG5772012有关内容，燃气表同标准器处的温度差应当小于1℃，这其中包含了检定介质温度、室内温度以及标准器液温度等温度差，且在计算中取最大值1℃，假设检定环境的温度约为20℃，、标准器的示值Vs100L，那么将相关条件带到（4）式中，便得到气体的实际Vref值：

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

由上式可知，将Vref替换成Vs后进行计算，从计算结果中可得到最大误差±0.34%。

四、有效解决策略

按照行业有关规定，燃气表最大的允许误差应控制在15%左右，但从上述计算结果中可知，温度对模式燃气表所带来的误差影响达到了0.34%，这便意味着温度对检定结果准确性的影响非常大，在检定环节必须引起重视。具体说来，针对温度对检定结果的影响，每一次都需要对温度差进行适当的测量与修正工作，而这又需要耗费很多时间，显然已影响到工作效率。而后我们在未对测量准确性造成影响的基础上进行了一系列研究，最终得到温度温度的有效解决侧路：

根据（3）式将示值误差δ计算出来，随后再分析δ的具体情况并分类处理。结合已有经验，能够将δ分成三种类型进行处理：第一种是当δ的绝对值在1.2%—1.8%范围内时，测量燃气表进口处温度Tma、Pma，标准器温度Tsa、Psa，隨后按照δ=Vm-Vrefvref

×100%（1）式和Verf=VsPsaTmaPmaTsa

（2）式，重新对示值误差进行计算，最终判定结果是否合格；第二种是当δ的绝对值在1.2%范围以内，那么被检定的燃气能够直接将其视作合格；第三种则是δ的绝对值大于等于1.8%之时，那么被检定的燃气可以直接将其视作不合格。

通过这样一种分析计算流程，即不会对检定结果的准确性造成影响，也不会耗费大量的计算时间，有利于节省时间，有利于提升效率。值得一提的是若检定实验室中的温度条件能够得到良好控制，那么上文中所涉及到的判定区间可以再一次缩小，但这同样需要缩小温度修正的范围，因为只有这样才得以确保较高的检定效率以及检定质量。

五、总结

综上所述，文章中已经有提到会有多种因素对膜式燃气表检定的结果造成影响，而文章主要从温度的影响方面出发，通过计算的方式进行验证。从计算结果中可以看出，温度对膜式燃气表检定结果的影响较大，要想确保检定结果的高精准度，便要求有效控制住温度，无论是燃气表进口处的温度，还是标准器温度都应得到有效控制。

参考文献：

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