浅谈燃气表计量误差

王红利 刘学智

（1潍坊华润燃气有限公司，山东 潍坊 261200；2山东一通工程技术服务有限公司，山东 济南 250101）

在分析之前，我们首先了解误差的概念和表示方法及相关概念。

（1）误差：

测量误差是客观存在的，任何测量仪表进行测量时，测得值总不可能准确地等于被测量的真值，这种不一致的程度，在数值上的表现即为误差。什么是真值：在某一时刻和某一位置或状态下，某一量的效应体现出的客观值或实际值。真值是一个严格意义上的理论值，它是一个无法测到的值。在实际测量中，通常用约定值、相对真值或是一系列已修正过的算术平均值来代替真值。高一级标准的计量仪表与低一级标准的计量仪表的误差相比，前者是后者的相对真值。

（2）绝对误差：是测量值与被测值之差。

Δ=Χ-Χ0

Δ—绝对误差 Χ—测量值 Χ0—真值

（3）相对误差：测量的绝对误差与被测量〔约定〕真值之比。乘以100所得的数值，以百分数表示。

δ=Χ-Χ0／Χ0×100%

δ—相对误差

当绝对误差的值一定时，真值越大误差越小，如测两个真值为10℃和100℃的温度，分别测得10.1℃和100.1℃，绝对误差均为0.1反映不出大小，但是通过与真值比较，则得出测10℃时误差为1%、测100℃时误差为0.1%，显然测100℃比测10℃温度时更为精确。

（4）基本误差：计量仪表在规定的参比条件下确定的误差(引用误差)。在仪表量程范围内，各测量点的绝对误差是不同的，其最大绝对误差的绝对值相对仪表量程的百分数叫做基本误差。

η=|Δz|／L×100%

η—基本误差 Δz—最大绝对误差 L—仪表量程

（5）精度等级：基本误差去掉百分号后的数值为仪表的精度等级。就是我们通常所说的1.0级、1.5级计量器。

以公司民用燃气表为例分析计量误差，额定流量1.6M3／h，最大流量2.4M3／h，工作压力2000Pa，精度等级1.5 级；天然气双眼灶最大流量0.8M3／h。该类燃气表最大绝对误差为

|Δz|=2.4×1.5／100=0.036 m3／h

最大流量所固有的最大绝对误差，在量程范围内不因为工作流量变化而变化。

天然气双眼灶全开0.8M3／h流量下基本误差为

η= 0.036／0.8×100=4.5%

天然气单眼灶、或双眼灶只开一个灶头0.4M3／h流量下基本误差为（除节假日外，居民用户日常用气主要以开单眼灶做饭为主）

η= 0.036／0.4×100=9%

这就是说公司给用户供气100 m3，就损失气量9m3。100 m3也是一个普通用户一年用气量。考虑温度、压力因素损失量：潍坊地区全年平均温度12.6℃（绝对温标为285.6K），大气压力为101300Pa，燃气法定贸易结算温度（1标准大气压101325 Pa）20℃（绝对温标为293K）。燃气表显示100 M3流量实际需供气量为：

V= 100 ×（101300 ＋ 2000）／101325 ×（293／285.6 ）=104.59m3

综合上述所有因素，公司每给用户供气100m3，就损失气量9+4.59=13.59m3

从以上计算得出结论，燃气表“量程”和“精度等级”对计量误差影响巨大（仪表性能因素除外），但是通过两者对于计量误差的影响效果来看，选用合适量程的燃气表，比选用精度等级高的燃气表更重要（经济因素和计量误差平衡性）。从上述分析中，我们可以知道在温度、压力因素中除压力因素无法解决外，在经过多年的实践后，发现凡是具有可动部件的仪表，由于室外温差变化都会对仪表的计量带来影响，特别是北方地区，到了冬季昼夜温差比较大，大部分使用的燃气仪表又不是连续运行仪表，一旦停气，燃气管道内的凝结水珠就会结冰，使得仪表在再次启动时无法启动，造成仪表无法计量甚至无法用气的可能，我们可在冬季采用升高燃气温度的方法，减小输气损失。为了保证燃气计量仪表的准确度能够符合要求，不仅需要保证正确的选型和安装调试，同时还需要保证首次强制检定与周期检定。在两次周期检定期间，需要对实流进行在线校准，从而及时发现故障问题，并及时采取相应的有效措施进行排除。

针对工业、公福用户，由于篇幅所限不再做粗略计算。由于工业、公福用户所用涡轮表或是罗茨表，都有温压补偿装置，选型时选择合适量程的燃气表，是减少计量误差的重要手段。

燃气表工作流量与最大量程差值越大，则计量误差越大且趋向于负（燃气表故障除外）；燃气表工作流量与最大量程差值越小，则计量误差越小且趋向于正。

重复性表征仪表随机误差的大小，同基本误差一起，是反映计量仪表性能的两项重要指标，由于我们没有效手段去干预，在此不做叙述。

1 说明

1.±1%R的意思精度是实际读数的±1%，是个随实际读数变化的值，±2%FS的意思精度是满量程的±2%，是个稳定的值。R是英文Read(读数)的第一个大写字母，FS 是英文Full SCAL（满量程）的简写。

2.引用误差：引用误差是仪表中常用的一种误差表示方法，它是相对于仪表满量程的一种误差，测量的绝对误差与仪表的满量程值之比，称为仪表的引用误差，它常以百分数表示。比较相对误差和引用误差的公式可知，引用误差是相对误差的一种特殊形式。也可理解为根据误差的表示方法不同，误差分为绝对误差与相对误差；

2 浅谈仪表参数设定对计量误差的影响

2.1 气态方程

V标=V工×P工∕P标×T标∕T工×1∕Z

V标—代表标准状态体积（293K 101325Pa）

V工—代表工作状态体积

P工—代表工作状态压力（绝对压力，表压Pg+大气压Pa）

P标—代表标准大气压（101325 Pa）

T标—代表标准状态温度（293K）

T工—代表工作温度

Z—代表压缩因子（工作压力超过1MPa就要计算压缩因子影响）

P标—国家规定的标准大气压101.325KPa，流量计设定的恒定值，可后台调整。

Pa—当地大气压，无压力补偿的流量计此值为设定值；带压力补偿流量计已进行了补偿，计量无损失；无压力补偿的流量计所处地区，气压越低，计量损失越大；大气压大于标准大气压时，计量增加；Pa越大，标准状态下的体积量越大，对燃气公司越有利。带补偿流量计可通过修正传感器参数增大Pa；无压力补偿的流量计可修改设定值增大Pa，使标况流量增加。

流量计处介质的绝对压力比标准压力每下降1KPa，计量损失约1%；流量计处介质温度每降低2.93 摄氏度，计量损失约1%。，计量仪表气体工况向标况转换，从上面从气态方程式可以导出看，在仪表设置时降低P标、提高T标、降低Z、提高 P工、降低T工，都会增大V标的数值。

2.2 流量调整措施

2.2.1 对于以工况计量结算的仪表

根据气态方程导出：V工=P标×T工∕P工×T标×V标

当地大气压低于标准大气压地区的燃气公司，不需要对皮膜表进行压力修正；反之须进行压力修正。当工作压力小于标准大气压时，可不作压力修正；当工作压力大于标准大气压时，必须进行压力修正，可调大P标或调小Pa和Pg。无论怎样调小工作压力（Pa+Pg），都会降低气量损失，目前在公司层面能做到的是调低Pg，这是对家用表气量损失唯一的补偿手段。

当全年平均气温低于标准气温（20℃）的地区需作温度补偿，反之可不作温度补偿。

22.2对于以标况计量结算的仪表

选用的气体流量计，必须具备温压补偿功能，否则按气态方程进行修正。

3 结语

在仪表计量过程中误差是客观存在不能避免的，造成误差的因素有很多，文章第一部分主要论述了燃气表“量程”和“精度等级”对计量误差的影响。从研究结果来看，燃气表量程对于误差的影响相对而言要大一些，所以以后在遇到需要抉择的时候，为仪表选择合适的量程比选用更高的精度等级更能减小误差。第二部分论述了仪表参数设定对计量误差的影响，也提出了对应的措施，希望能够帮助到各位读者。