吴德贵
中国石油锦州石化分公司计量处 (锦州121001)
agagcl参比电极
摘 要 对液体质量流量计测量值含义进行了论证，并结合我国油品计量的实际，提出了使用过程中对测量值的修正方法，与此同时，还提出其他技术要求。主题词 质量流量计 测量值含义 修正方法
Abstract A discussion is made of the implications of measurement values by liquid mass flowmeter.Some modification methods for measurement value are suggested in the light of the p ractice of oil measurement in China. Subject Headings Mass flowmeter,Implication of measurement value,Method of modification
以科氏力(C oriolis F orce)原理制造的流量计，自上世纪80年代初投入使用以来，以直接测量介质质量流量的特点，适应了质量计量作为结算要求的需要，因此，在较短的时间内得到了很快的普及和发展。但是，真正用于交接计量，并且符合交接计量要求的实例还比较少，部分用户是在不了解、不掌握质量流量计计量原理和我国油品贸易计量规定的情况下采用，不免有些盲从。主要表现有以下三点：一是误
认为质量流量计测量值是空气中的质量，实际上科氏力(C oriolis F orce)原理的质量流量计的测量值是被测量介质在工况条件下真空中的质量，而不是在空气中的重量，物体在真空中的质量与物体在空气中的重量既有联系又有区别，不能混为一谈；二是不了解我国油品贸易计量是以空气中的重量作为结算依据的规定，实际上相关国家标准和法规早就有明确规定；三是我国现有的《质量流量计检定规程》(JJ G897-95)没有考虑到质量流量计实际使用要求，无论离线或在线检定都是按真空状态下量值进行检定，流量计在使用中实际精度或准确度都必须重新校准或确认，但无论是国家还是部门都没有明确的校准或确认方法，因此，迫切需要对现有的检定规程及其数据处理方法进行修订，即将质量流量计测量的真空中质量修正到空气中的重量，而不是将计量标准器测量的空气中质量修正到真空中。笔者根据掌握的资料并结合我国实际情况，提出自己的意见，希望引起国内有关计量专家、学者以及使用单位的注意。 1 质量流量计测量值是被测介质在工况条件下真空中的质量
质量流量计测量值的真实含义，无论是学者还是使用质量流量计的人员一般没有去仔细的考究，也许是我们工作上的粗心或厂家的误导，以及我国质量流量计检定规程也没有对此问题提出明确说明，人们常以为质量流量计的测量值就象衡器计量结果一样，具有相同的意义。国外某公司《科氏力流量仪表的标定》(Proving C oriolis Flowmeters)(1998年10月)有这样一段叙述“科氏力流量仪表是一种独特的流量仪表，它可以直接测量出质量流量，这个质量流量测量，是不需要通过体积和密度而得到的，
有一些测量仪表，测量液体的体积会因为介质温度、压力的变化而发生收缩或膨胀，导致测量体积的变化。这种先进的流量仪表测量的质量流量是指在自然的、变化过程条件下的质量”。我们知道一定质量的物体无论在空气中还是在真空状态，质量都是一样
计量技术石油工业技术监督2002年9月µ{ TECH NOLO GY SUPER VISI ON I N PETROLE UM I NDUSTRY
的，但是它们的重量却截然不同，我国无论进出口商品重量的计重，还是内部贸易重量计量，一直是按空气中的质量计量(商业重量)，对于石油及液体石油产品计量我国有明确的国家标准,G B/1885-1998《石油计量表》明确表明，油量计算结果是油品在空气中的质量(重量)，采用衡量法计量时，衡器计重结果直接作为结算依据；采用体积———重量法计算结算油量，需要将油品密度测量值(实际是反映真空条件下量值)减去空气浮力修正值后乘以相同条件下的体积，或者将计算出在真空状态下的质量(重量)乘以空气浮力修正系数，从而得到被测介质在空气中的质量。从目前掌握的资料已经可以作出肯定的判断，无论进口或国产的质量流量计，它们直接测量的结果都是在真空状态下的质量，严格讲是不能将质量流量计测量值直接作为贸易计算依据的。
下面从制造厂家出厂标定和我国现有的检定规程加以确认:
(1)国外某公司质量流量计出厂质量法标定计算公式
以重量计量的流量计系数定义:
MFm=Prover Mass×Fb/Mmeter(1)式中:MFm———质量流量计的流量计系数;
Prover Mass———标准器(电子秤)指示的重量;
Mmeter———质量流量计示值;
Fb———空气浮力修正系数。
Fb的计算按下式计算:
Fb=(1-ρ空气/ρ砝码)/(1-ρ空气/ρ介质)(2)式中:ρ空气———在当地海拔高度下空气密度;
ρ砝码———砝码密度;tsf过载保护
ρ介质———标定状况下介质密度。
F b———将电子秤指示的重量(在空气中)修正到与质量流量计相同条件下示值(真空状态)的修正系数，由于空气浮力的存在，因此Fb值均大于1，根据公式(2)，方法中给出了表1。
从表1明显发现，密度在0.9～0.5g/cm3时，空气浮力修正系数Fb值为1.0012～1.0023，修正量为0.119%～0.226%，密度越小则修正幅度越大。烘手机
我们将公式(2)代入公式(1)后，有下式存在:
MFm=(Prover Mass×(1-ρ空气/ρ砝码))/Mmeter
×(1-ρ空气/ρ介质);(3)假设当地海拔高度下的大气密度0.0012g/cm3；液体密度0.750g/cm3；砝码密度7.800g/cm3 Fb=(1-ρ空气/ρ砝码)/(1-ρ空气/ρ介质)
=(1-0.0012/7.8)/(1-0.0012/0.750)
=1.0014485
止水铜板则MFm=1.0014485×Prover Mass/Mmeter
显然，是将Prover Mass修正到真空中质量与质量流量计真空状态量值进行比较，确认了质量流量计的示值是真空质量。
表1 空气浮力修正系数表
液体密度(g/cm3)空气浮力修正系数Fb修正量(%)
2.0 1.00050.045
1.9 1.00050.048
1.8 1.00050.052
1.7 1.00060.056
1.6 1.00060.060
1.5 1.00070.065
1.4 1.00070.071
1.3 1.00080.072
1.2 1.00090.085
1.1 1.00090.094
1.0 1.00110.105
0.9 1.00120.119
0.8 1.00140.135
0.7 1.00160.157
0.6 1.00190.185
0.5 1.00230.226
注：表中所有值是在相同的海平面。
(2)我国《质量流量计检定规程》JJ G897计算公式
用标准砝码检定电子秤时，电子秤应准确显示砝码的质量，而当用电子秤来计量流入称量容器内的液体质量时，在同样质量的条件下，由于液体密度远远小于砝码的密度，所以，排开的空间就大，空气浮力就大，实际作用在电子秤称重传感器上的是介质的重力与浮力之差，因此必然对称量结果产生影响。如果想得到真实的质量(真空中)，就需要进行空气浮力修正，即将电子秤在空气中的称量结果修
正到真空状态下的质量,JJ G897附录1用质量法(即称重法)流量标准装置检定时，通过的液体实际质量Ms按下式计算:
Ms=M1×ρ介质(ρ介质-ρ空气)/ρ砝码(ρ介质-ρ空气)
(4)式中:M1———电子秤指示的液体质量,kg;
ρ介质———液体的密度,g/cm3;
第18卷第9期石油工业技术监督计量技术
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ρ空气———大气的密度,g/cm3;
ρ砝码———检定时砝码的密度,g/cm3;
Ms———液体的实际质量值,kg。
我们取与公式(2)相同条件的参数，大气密度0.0012g/cm3；液体密度0.750g/cm3；砝码密度7.8 g/cm3计算。
Ms=M1×ρ介质(ρ介质-ρ空气)/ρ砝码(ρ介质-ρ空气) =M1×0.750(0.750-0.0012)/7.8(0.750-
0.0012)
= 1.0014485M1
显然，与公式(3)计算结果完全一致，由此，进一步肯定了质量流量计的测量值是真空状态下的量值。但这恰恰与我国油品贸易计量以在空气中的重量为准的要求不一致，所以，在我国贸易计量时就不能直接将质量流量计的示值作为实际交接量来使用。
2 将质量流量计真空中质量修正到空气中重量的方法
按国际惯例重量计量要以空气中的重量作为结算依据，我国现有国家标准也明确规定按空气中质量(商业重量)进行贸易计量，因此，必须将质量流量计真空中的量值修正到空气中，现提出以下方法:
(1)尽快组织修订质量流量计检定规程，按空气中质量计量原则确定质量流量计的流量系数、流量计系数计算方法。为了减少检定介质与计量介质密度不同带来的误差，应尽量使检定介质接近计量介质。为了提高质量流量计的可信赖程度，在条件允许的情况下应推荐采用在线检定或校准。
自锁角度
(2)按我国现行计量检定规程检定的质量流量计，实际计量时质量流量计示值按下式进行修正: m=m meter×(1-ρ空气/ρ介质)×MFm(5)式中:m———将质量流量计真空中量值修正到空气中的质量值;
ρ空气———取当地海拔高度对应的空气密度;
ρ介质———取计量介质在工况条件下密度;
MF m———按现行规程离线检定确定的流量计
系数。
也可以按下式计算:
M=M meter×MFm×F(6)
式中:F———将真空中质量换算到空气中质量的换算系数，可以从G B/T1885《石油计量表》中查取。
(3)对于具有温度、密度测量功能的质量流量计，在测量精度允许的情况下，可以通过智能变送器的组态进行修正，使质量流量计直接显示被测介质在空气中质量。
3 应注意的其他几个问题
(1)安装条件应避免安装应力、振动、强电磁场的影响。
(2)贸易计量的检定周期规定为12个月。经验表明，流量计的零点漂移至少要每3个月校准一次，环境变化大时还要及时观察。
(3)尽量避免质量流量计运行中“掉电”短时间超量程造成“丢量”问题(国内某厂生产的质量流量计在超量程时，仪表指示回零)，提高贸易计量结果的可信赖程度。
(4)由于质量流量计实际流通口径较小，要避免被计量介质通过质量流量计时汽化，应根据介质饱和蒸汽压大小在流量计出口端安装自力式调压阀，通过压力调整防止汽化，尽管增加投资但对保证计量准确是非常必要的。
(5)用秤重法在线检定或校准过的质量流量计，计量时装船或罐车的定额损耗不要再扣除。
(6)质量流量计用于体积计量时，体积测量误差除了与质量流量精度有关外，主要取决于温度和密度测量精度，现有条件下的质量流量计体积测量值不能作为体积结算的依据。
参 考 文 献
黑苦瓜种子1 JJ G897-95《质量流量计检定规程》
2 IS O1079:1994(E)《封闭管道中液体流量的测量-科里奥利质量流量计》
3 G B/11885《石油计量表》
4 JJ G1014《罐内液体石油计量技术规范》
(本文编辑：邬 静 收稿日期:2002-05-21)
【作者简介】
吴德贵，毕业于抚顺石油学院，多年来从事计量方法的研究，现任中国石油锦州石化分公司计量处副处长。所撰写的《液体容积式流量计流量计系数、示值误差计算方法及对交接计量的影响》一文曾荣获2001年
中国石油工业计量技术论文二等奖。
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