無論是在工業生產還是家庭日常生活中天然氣的使用越來越普及，天然氣計量的準確性越來越受到人們的關注，著重分析了目前氣體流量計計量過程中存在的一些問題，并提出一些合理化建議。

環境溫度、大氣壓力以及管道介質溫度、壓力等對天然氣計量準確性影響很大，部分流量計計量時會對介質溫度、壓力進行修正，并轉化為標準狀態下的體積流量。本文從溫度、壓力對流量計量的影響以及溫度、壓力測量誤差影響兩個方面進行了分析論證。

1 介質溫度壓力對天然氣計量的影響

氣體體積受溫度、壓力影響較大，一般規定標準狀態(20℃、101.325kPa)為氣體體積參比狀態，偏離20℃和標準大氣壓的狀態為工況狀態，計量標準狀態氣體體積的流量為標況體積流量，計量工況體積的流量為工況體積流量，標況體積流量具有可比性，計量標況流量更具有實際意義。

膜式燃氣表是天然氣計量領域使用的計量器具，在家用和商用天然氣計量中起著非常重要的作用。其工作原理：每臺燃氣表一般有兩個膜片計量室，由橡膠材料制成的皮膜片將每個計量室分成兩部分，滑閥使這兩部分交替地與管道入口或出口相通。皮膜受氣體壓力而在計量室內伸縮移動，使得計量室內兩部分氣體交替地吸入和排出。燃氣表滑閥的交替運動形成了氣體的連續流動，再由連動機構將滑閥的運動傳給顯示計數器以顯示通過的體積量。

膜式燃氣表的優點是計量性能穩定，測量流量下限較小;但缺點是無溫壓補償，以工況流量進行計量的。家庭用戶一般將膜式燃氣表安裝在廚房，其工作環境變化不大，管道壓力只有1000～2000Pa，且用量一般較小，在無溫壓補償情況下其年平均計量準確性總體來講比較可靠。

商業和部分工業用戶由于管道限制和其他方面的因素多選用G10、G16、G25、G40、G65、G100的膜式燃氣表。通常對燃氣表的計量檢定只是在實驗室條件下進行，只能確保其在標準狀態(溫度為20℃，大氣壓力為101.325Pa)條件下的計量準確。一旦管道介質溫度、壓力變化和波動，由于其自身無溫壓補償裝置，其計量準確性是很難保證的，容易引發計量糾紛。

此外，在城市低壓天然氣管網中其他一些無溫壓補償的非智能流量計使用也較多，如機械字輪計數的羅茨流量計等。由于其流量范圍大，平均日用量大，因此由溫度、壓力補償缺失帶來的計量誤差無疑是不容小視的。

這些流量計計量的是工況體積流量，因不對介質體積做溫度、壓力修正，可引起較大的誤差。特別是北方地區，冬季暴露于室外環境中的輸氣管道中氣體溫度很低。以華北地區為例，冬季入戶氣體溫度有時可達4℃，夏季可達25℃，溫差約20℃，其產生的氣量差可達7%左右。無溫壓補償流量計測量低溫介質是造成各燃氣公司冬季氣損變大的重要原因。

2 環境溫度對天然氣計量器具的影響

溫度除了對天然氣氣體體積量產生影響外，對氣體流量計本身也是有影響的。流量傳感器使用材料的熱膨脹性和溫度對機械運動性能的影響，都會影響流量計的計量準確性。

膜式燃氣表表殼為鐵質或鋁制品，導熱性強、熱交換性好，外界溫度變化對其影響較大。為了研究溫度對天然氣計量的影響，進行了以下實驗。將膜式燃氣表分別在20、6.5℃的環境下恒溫24h，然后在實驗室條件(環境溫度20℃，大氣壓力為102.000kPa)下進行檢測，用以模擬膜式燃氣表在近似標況和低溫環境下的工作狀況。具體檢測數據見表1(型號：LMN-16，生產廠家：丹東熱工儀表有限公司，出廠編號：0916-03211，計量精度：B級;檢定裝置：鐘罩式氣體流量標準裝置，型號：Ⅱ-65-500，編號：011，擴展不確定度：0.5%，k=2)。

通過兩種情況下實驗數據的對比可以看出，表體溫度較低情況下，儀表計量較表體溫度為20℃時偏慢，且示值誤差達到正常溫度下誤差2.2到3.8倍。由此可見，溫度變化對流量計的計量性能影響是非常大的。

室外安裝的流量計環境溫度變化較大，影響尤其明顯。在北方地區，露天安裝的流量計在夏天陽光照射下表體溫度可達到40℃，在冬季表體溫度可達到零度甚至更低，溫度的變化造成潤滑油化學性質變化導致潤滑效果下降、機械摩損增加、運轉不暢;金屬材質的表體對通過流量計的介質加溫和冷卻效應更加明顯。此外，一些天然氣公司為了節約成本將輸氣管道露天懸空安裝而不是地下鋪管，造成環境溫度對管道介質影響很大;為了便于管理將用戶燃氣表統一室外安裝，也會間接造成環境溫度對計量器具的影響，進而影響其計量準確性。

3 溫度壓力測量誤差對計量準確性的影響

由于智能氣體流量計在實際工作中采用標準狀況下的累積流量值作為計量和貿易結算的依據，因此，在實際的計量檢定過程中，通過將被測流量計與標準器或標準流量計串聯在一起，通過比較標況下的流量值來進行計量檢定。依據現有國家標準和檢定規程，在實際檢定工作中，只是對流量傳感器進行檢定，而忽視了對流量計量影響因素溫度、壓力傳感器的檢定。

在實際檢定工作中，通常出現流量計計量超差時，若溫度、壓力示值與實驗室測試介質溫度、壓力相差不易發覺時，僅僅采取調節儀表系數的方式，確保流量計在實驗室環境條件下實驗數據上的吻合。但是由于實驗室檢測環境與管道介質溫度、壓力不同，脫離實驗室環境將會帶來新的誤差，使得在線工作時的計量準確性更是無法保證。實際上智能氣體流量計的計量偏差是流量傳感器及壓力、溫度傳感器補償等共同作用造成的，因此在對流量傳感器的檢定的同時對壓力傳感器和溫度傳感器進行檢定是十分必要的。

按JJF1004-2004流量計名詞術語定義：“流量計為測量流量的器具，一般由一次裝置和二次裝置組成”，說明氣體流量計不僅包括流量傳感部分及顯示部分，還應包括溫度、壓力的測量和流量修正。溫度、壓力測量是否準確，流量的修正是否正確，對流量計測量結果的影響是非常大的。而現有以流量計名稱命名的國家計量檢定規程如JJG1037-2008渦輪流量計、JJG1029-2007渦街流量計、JJG633-2005容積式流量計等，均未規定溫度、壓力的測量準確度。

4 結束語

綜上所述，鑒于溫度、壓力對天然氣流量計量影響較大，要從儀表設計、儀表選型、使用環境和技術法規等方面綜合考慮溫度、壓力這些影響因素，確保天然氣流量計量準確，為此提出以下建議：

(1)使用流量較大的氣體流量計，應加裝溫度、壓力修正功能。

(2)對現有無溫度、壓力補償的天然氣流量計，要注意對入口介質溫度、壓力的控制，盡量使介質溫度、壓力接近或達到標準狀態。

(3)對重要流量計(如流量較大的)的安裝使用環境提出要求，特別注意環境溫度，避免在過高或過低溫度環境中使用。

(4)相關流量計國家標準和檢定規程中應增加對智能流量計溫度、壓力測量性能評價規范。隨著科技的進步，各種補償措施的完善，對天然氣計量的準確性要求越來越高，天然氣計量涉及的領域不僅僅局限于流量領域了，而是涉及溫度、壓力、電學等多個計量領域。因此，對于天然氣的計量手段和計量器具的檢定校準方法應該與時俱進，只有這樣才能適應現代社會對計量的需要。

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