膜式燃气表计量稳定性的改善方法

摘要： 膜式燃气表的主要功能就是计量，而计量误差是否稳定可靠则是产品应用中的关键指标，通过分析膜式燃气表的计量原理及检测工艺，改善产品计量过程中的工作状态，以实现产品计量中示值误差的稳定可靠。

Abstract： The main function of diaphragm gas meter is metering， and the stability and reliability of the metering error is the key indicator in the product application. By analyzing the metering principle and testing technique， the working state of product metering can be improved so that the indication error in product metering can be stable and reliable.

关键词： 计量稳定性；示值误差；回转体积；钟罩检定法

Key words： metrological stability；error of indication；cyclic volume；verification regulation of standard bell porver

中图分类号：TH814 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2013）29-0311-02

1 产品分析

随着国内燃气事业的不断发展，膜式燃气表的计量稳定性已成为燃气用户的关注重点。改善膜式燃气表的计量稳定性，提高计量准确度，则成为现今燃气表生产企业增强技术实力的有效手段。

膜式燃气表的检定包括示值误差、计量稳定性等关键性计量指标。根据GB/T 6968-2011《膜式燃气表》标准的要求，燃气表的示值误差是用被测量燃气表的指示值与实际值之差同实际值的百分比来表示的，单次测量误差计算公式如下：

E=■×100%（1）

式中 E—示值误差；

Vi—被测燃气表的指示值；

Vref—被测燃气表的实际值。

判定燃气表的示值误差检定是否合格主要依据GB/T 6968-2011的标准规定，见表1。

依据标准中对计量稳定性的定义：在qt～qmax流量范围内，每个规定试验流量点的示值误差最大值与最小值之差不应大于0.6%。

目前国内燃气表产品的计量稳定性能存在差异化，如有的产品在同一流量点下的多次误差值产生较大波动，甚至超出了最大允许误差范围，这将给燃气用户在计量使用中造成诸多困扰。因此，就需要寻求措施来改善燃气表的计量稳定性，提高产品质量。笔者分析的改善方法如下，现与大家共同探讨。

2 计量稳定性能的改善方法

影响计量稳定性的因素有多方面，其中主要因素有①计量检定的环境条件；②计量检定的方法要求；③燃气表传动机构的运转平稳性。而本文主要针对前两点，即燃气表的计量检定特性来进行技术探讨。

2.1 计量检定的环境条件

首先，从计量检定的环境条件来说，燃气表的检定方法通常有钟罩检定法、音速喷嘴检定法等。举例来说，若利用气体钟罩进行燃气表示值误差的检测时，其原理为钟罩内的气体通过管道阀门，再流经燃气表内部，以实现燃气表的运转计量功能。如图1所示。

在此检定过程中，大气压力、相对湿度、室温、钟罩内油温都是影响检定准确的关键要素。因为钟罩内的气体温度主要是受其内部的油温影响，燃气表的温度则受外部检定环境的影响。此时，应尽量保证钟罩内的油温与检测室温保持一致，以减小因温度差异化而导致的输出气体体积量发生变化，避免计量结果产生较大偏差。根据理想气体状态方程PV/T的描述，可列出定量气体从钟罩流经燃气表过程中的平衡状态公式：■=■

式中：

PC—钟罩内气体压强；

VC—钟罩内气体体积量；

TC—钟罩内气体温度；

PR—燃气表进气口前端压强；

VR—流经燃气表的气体体积量；

TR—检测环境温度。

由于压力恒定条件下，温度变化与体积变化成正比，因此会出现钟罩的排气体积量与流经燃气表的体积量差异明显，而随着恒温时间的加长，检定设备与检测环境温度之间的温度差将会逐渐缩小，直至相近甚至相同的状态，而此时由于二者温差较小，其体积变化量也会变小，这就导致了初始状态和稳定状态下检测时，流经燃气表的气体体积量不同，进而使得多次检测所得到的示值误差值差异明显，影响计量稳定性能。

根据公式换算，通常钟罩内气体温度与燃气表的检测环境温度每相差1℃，示值误差将变化约0.34%。在实际生产中，为消除室温和油温存在差异化对燃气表计量所产生的影响，通常会将燃气表在检定环境下，恒温4h以上，待各项温度指标稳定后再进行检测。

2.2 计量检定的方法要求

根据JJG 577-2012《膜式燃气表》检定规程的推荐准则：示值误差的检定通气量应不少于燃气表最小分度值的200倍，而生产厂家或燃气公司在实际检定中，通气量也各不相同，有20L、40L、60L、100L不等。而伴随着检定通气量的变化，燃气表的计量稳定性也将随之变化。

根据公式（1）可得E=（■-1）×100%，即使被测表指示值Vi在每次检测过程中略有不同，但作为除数的V■

（即实际检定体积量）数值越大，利用公式（1）计算出的多次示值误差就会相差越小，其计量稳定性也越好。反之，若检测过程中规定的实际检定体积越少，则检测同一台燃气表的计量稳定性也会越差。通常燃气表制造商在生产中均采用40L～100L检定体积量，这也是综合生产效率及产品计量性能等因素，确定的较为理想的结果。

3 结束语

影响燃气表计量稳定性的因素有很多，除本文所讨论的几点之外，诸如燃气表内部零部件的尺寸加工精度、传动机构的运转平稳性，燃气表内部滑阀系列的运转可靠性，都是保证燃气表计量稳定性能的重要因素，本文在这里就不加以详述。

参考文献：

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