智能气体流量计内置压力传感器检定台设计与应用.pdf
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1、2023年8 月第3 9 卷第8 期石油工业技术监督Technology Supervision in Petroleum IndustryAug.2023Vol.39No.8智能气体流量计内置压力传感器检定台设计与应用蒋佩忧1,徐永洪1,李婷1,谭志宏1,张勇1,朱莉1,黄英1.中国石油西南油气田分公司川西北气矿(四川江油6 2 17 0 9)2.中国石油西南油气田分公司华油公司(四川自贡6 4 3 0 0 0)摘要为规范、完善开展智能气体流量计的压力传感器检定项目,解决其内置压力传感器在后续检定过程中拆卸困难、易损坏等问题,以流量计整体检测为前提,分析现有典型临界流气体喷嘴流量标准装置在流
2、量计检定过程中的功能缺失,提出了针对性的解决办法。研究结果表明:经过对智能气体流量计内置压力传感器检定需求的分析,克服其拆装繁琐、复原难度大等不足,原创性地提出了一种可实现气体流量计整体检测的智能气体流量计内置压力传感器检定台。该设计满足了现行标准对智能气体流量计内置压力传感器周期检定的要求,解决了内置传感器拆装繁琐、复原难度大等问题,实现了智能气体流量计内置压力传感器整体检测功能。关键词气体流量计;内置压力传感器;周期检定;检定台;整体检测D0I:10.20029/j.issn.1004-1346.2023.08.007Design and Application on the Built-
3、in Pressure Sensor Calibration Platform ofIntelligentGasFlowmeterJIANG Peichen,XU Yonghong,LI Ting,TAN Zhihong,ZHANG Yong,ZHU Li,HUANG Ying1.Northwest Sichuan Gas Mine,PetroChina Southwest Oil and Gas Field Branch Company(Jiangyou,Sichuan 621709,China)2.Huayou Company,PetroChina Southwest Oil and Ga
4、s Field Branch Company(Zigong,Sichuan 643000,China)Abstract In order to standardize and improve the verification project of the pressure sensor of the intelligent gas flowmeter and solvethe problems such as the difficulty in disassembly and easy damage of the built-in pressure sensor in the subseque
5、nt verification pro-cess,based on the overall detection of the flowmeter,this paper analyzes the functional deficiencies of the existing typical critical flowgas nozle flow standard device in the verification process of the flowmeter,and puts forward the targeted solutions.The research resultsshow t
6、hat through the analysis of the verification requirements of the built-in pressure sensor of the intelligent gas flowmeter,and byovercoming its cumbersome disassembly,recovery difficulty and other deficiencies,the researchers has originally proposed a verificationplatform of the built-in pressure se
7、nsor of the intelligent gas flowmeter,which can realize the overall detection of the gas flowmeter.Thisdesign meets the requirements of the current standard for the periodic verification of the built-in pressure sensor of the intelligent gasflowmeter,solves the problems like the complicated disassem
8、bly,the recovery dfficulty and other deficiency of the built-in pressuresensor and effectively realizes the overall detection function of the built-in pressure sensor of the intelligent gas flowmeter.Key words gas flowmeter;built-in pressure sensor;periodic verification;verification table;overall de
9、tection蒋佩枕,徐永洪,李婷,等.智能气体流量计内置压力传感器检定台设计与应用 J.石油工业技术监督,2 0 2 3,3 9(8):3 4-3 7,4 4.JIANG Peichen,XU Yonghong,LI Ting,et al.Design and application on the built-in pressure sensor calibration platform of intelligent gasflowmeter JJ.Technology Supervision in Petroleum Industry,2023,39(8):34-37,44.应用占有重要地
10、位。智能气体流量计一般由流量0引言传感器、温度传感器、压力传感器和流量积算仪组随着半导体与传感器技术的发展,气体流量计成,流量积算仪接受各传感器输出的数据信号,经逐渐趋于集成化、智能化,在天然气计量行业中的过模型公式计算,得到具体气体流量数据。在智能收稿日期:2 0 2 2-11-3 0;修回日期:2 0 2 3-0 2-2 8作者简介:蒋佩忧(1992 一),男,工程师,主要从事质量与计量工作。E-mail:蒋佩枕等:智能气体流量计内置压力传感器检定台设计与应用35气体流量计周期检定和使用中,内置压力传感器能否正常、稳定运行对天然气计量的准确性有至关重要的作用。如国家检定规程要求流量计工况压
11、力和温度测量采用流量计本身配备的传感器,则流量计检定之前应事先对其测量误差(或不确定度)进行确认-4;郭占义等认为大部分生产厂家忽略了对于内置流量计表体内的压力传感器的后续检定,应考虑到传感器的拆装,方便后期的检定及维护更换,回装后对智能气体流量计的安全性能及密封性有充分保证;岳娜等也认为把安装在流量计内的压力传感器拆下来单独检定,受限于流量计结构设计等各种条件是不现实的。目前,以典型临界流气体喷嘴流量标准装置为例,采用负压法抽取空气对气体流量计开展检定工作,其工作台位夹持力无法满足内置压力传感器检定压力需求,仅能对流量开展检测,存在功能缺陷。因此,提出一种智能气体流量计内置压力传感器检定台的
12、设计思路,可实现在流量计表体上整体检测其内置压力传感器,其结构简单、操作方便,有效完善检定规程要求的流量计检定项目,进一步保证了流量计检定的准确性。1负压法临界流气体喷嘴流量标准装置功能缺陷分析临界流气体喷嘴流量标准装置(以下简称标准装置作为气体流量计计量检定的一个重要传递标准,因其准确度高、性能稳定和易于维护等特点,在流量计生产和计量检定机构上有广泛的应用(7-8 。如图1所示,负压法标准装置主要由临界流文丘里喷嘴、试验管路、滞止容器、真空泵、控制设备及数据采集处理系统组成,空气压缩机对工作台位夹持装置提供夹持力,利用真空泵抽取空气,负压源使喷嘴工作在临界流状态下,通过被检流量计的气体质量流
13、量等于通过喷嘴的气体质量流量,从而对智能气体流量计开展检定。图1负压法临界流气体喷嘴流量标准装置通过对标准装置的结构及使用情况分析,认为存在以下功能缺陷:1)由于被检流量计在前端,无过滤装置,在检定过程中空气中的异物或杂物容易吸人喷嘴的喉部造成堵塞,或是对流量计内部传感元件造成损坏 9,导致计量检定数据偏差。2)标准装置采用负压法进行流量计检定,通过气管连接,在流量计前端或者本体取压,将流量计内置压力传感器测量显示值与前端压力变送器进行示值比对,但仅能通过一个常压数值比对,由于比对点数量少,因此其比对误差的可信度无法保证。3)标准装置工作台位流量计夹持装置由空压机提供夹持力(图2),工作压力一
14、般仅有0.5 MPa及其以下,而气体流量计工作公称压力多数为1.0 4.0MPa,台位夹持力远不足以支撑内置压力传感器的检定,压力传感器检定只能单独进行。活动气缸连接空压机,提供0.5 MPa及以下的夹持力图2 常压检定状态下流量计在标准装置上的夹持2智能气体流量计压力传感器检定台设计思路2.1工作原理该设计以夹持装置为基础,在固定台面上,通过机械螺旋千斤顶提供夹持力,利用千斤顶顶杆移动行程提供满足不同口径气体流量计的活动夹持空间,利用自动压力发生器,通过单侧孔为流量计腔体内供给压力,内置压力传感器在表盘上的显示压力值与连接在自动压力发生器上的标准压力计示值比对,从而达到智能气体流量计内置压力
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