涡轮流量计作为标准流量计的量值溯源方法探讨

本文介绍了国家石油天然气大流量计量站广州分站涡轮标准流量计的实流校准及结果，探讨了校准数据的回归使用和不确定度评定方法，并结合再次校准数据和不确定度评定进行了验证。

1 涡轮标准装置简介

广州分站的涡轮标准装置由 8 台并联安装的涡轮标准流量计、前后汇管、色谱分析仪、数据采集及处理系统、控制系统等组成。每条标准流量计回路由前后直管段、整流器、伸缩器、涡轮流量计、超声流量计、压力变送器和温度变送器构成，其中安装在每台涡轮标准流量计的上游同样口径的超声流量计用于核查涡轮标准流量计的计量性能。

2 涡轮流量计校准数据回归处理

2.1 回归公式

常用的回归公式是多项式，故选择涡轮流量计仪表系数回归公式为：

3 确保量值准确可靠措施

根据 JJF1033 的要求和涡轮流量计的特点，制定了确保量值准确可靠的措施，要点如下：

按 JJF1033 的要求，选择性能稳定、不确定度相当的流量计，定期开展重复试验和稳定性考核，不合格时要求查明原因，必要时重新校准。

涡轮流量计至少 1 年在线校准一次，并按式（1）进行回归处理，具体校准要求按照 2.2 的内容。

每个回路都有对应的核查超声流量计，并和涡轮流量计同时在线校准，应该根据校准数据制作控制图，并在使用中进行控制，即：

JJF 1033-2008C.5.2.1 传递比较法，采用涡轮和超声流量计校准不确定度计算上限值，即：

4 结语

本文通过对广州分站涡轮流量计不同压力点的雷诺数均匀分布的 15 组校准数据分析、回归处理、不确定度评定、验证和确保量值准确的措施的探讨，作为本文的结束，给出以下初步结论、建议及下一步研究工作：

广州分站的涡轮流量计是在使用喷嘴标准装置进行在线校准，为确保使用流量范围的全面覆盖，根据涡轮流量计的计量特性，DN80 涡轮流量计为涡轮标准装置中最小的流量计，要求全量程校准，DN150 涡轮流量计的小流量可使用 DN80 涡轮流量计，校准量程是 10%qmax 及以上，6 台 DN250 涡轮流量计的小流量可使用 DN150 涡轮流量计，校准量程是 20%qmax及以上。校准压力为：5.5MPa、7.0MPa 和 8.0MPa，每台涡轮 3 个压力共校准 15 个流量点，流量在压力点上分布以雷诺数均衡分布为原则。根据标准流量、涡轮频率和仪表系数，以及标准和被校处的温度、压力和压缩因子的溯源过程和计算方法评估对应的采纳系数，与相对灵敏度系数结合评定 8 台涡轮仪表系数校准相对扩展不确定度为 0.21%(k=2)。

为确保量值准确可靠，根据 JJF1033 的要求和涡轮流量计的特点，广州分站制定定期开展重复试验和稳定性考核、每年校准、使用核查超声流量计进行实时核查、定期拆卸清洗滤网及流量计等措施。

广州分站下阶段将继续开展再次校准测试，其中包括每年的例行校准，以此丰富验证数据，并通过对验证结果的评估，考虑在校准后是否继续使用当前修正因子及不确定度，保证涡轮流量计修正因子使用、不确定度评定的有效性和正确性。