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汽车用压缩天然气加气机检定中的单位问题及解决建议

来源:中国计量报

一、检定现状和问题


随着社会的不断发展,天然气作为一种清洁能源正在被广泛应用,而车用天然气在越来越多的地区使用中出现了一些实际问题。为了进一步规范和管理好这个领域,我国于2003年制定了GB/T19237-2003《汽车用压缩天然气加气机》国家标准,2005年制定了JJG916-2005《压缩天然气加气机》检定规程。在GB/T19237-2003中,“加气量”的计量单位为“m3”,金额为“元”,结算单位为“元/m3”(其中加气量是在20℃、101.325kPa下的体积),也可以设置“加气量”为“kg”,结算单位为“元/kg”。而JJG916-2005中“加气量”的计量单位为“kg”,也只有这种计量单位的示值检定要求和方法。目前,在我国北方大部分地区使用“kg”作为计量单位,而在南方则较多使用“m3”。由于检定的计量单位不统一,给计量检定工作造成很多困难。

现在加气机内所使用的流量计都是质量流量计。气体通过加气机后得到的量为质量(kg),如果采用质量“kg”作为计量单位,并用气体标准装置进行检定就比较容易,能直接取得检定结果。检定体积流量时,由于气体通过加气机后得到的是质量值“kg”,就需要转换成体积量“m3”,这中间就有一个密度问题(而密度又随着温度、压力等条件的变化而变化)。密度的取值很重要,它将直接影响检定结果的正确与否。

下面以15m3的气体为例来说明密度对检定结果的影响。

在不考虑其他影响因素的情况下,首先假设标准密度为ρ=0.6804kg/m3(标准密度就是车用天然气在20℃、101.325kPa下的密度值),则

m=ρV=0.6804×15.000=10.206kg

当标准密度变化为0.5%时,设为ρ1,则

ρ1=0.6804(1+0.5%)=0.6838kg/m3

则同样质量为10.206kg的气体体积为

V1=10.206/0.6838=14.925m3

那么,产生的误差为


即当密度变化为0.5%时,测量结果就会出现0.5%的误差。

JJG916-2005规定加气机的最大允许误差为±1%,因此,仅由密度变化引起的误差就会直接影响检定结果。

根据对我省各地区天然气的测试,密度的变化确实存在。另外,根据笔者多年开展加气机检定工作的情况来看,用标准表法气体流量标准装置开展检定时,特别是在后续检定的过程中,对加气机的高区域和低区域分别检定的意义并不是很大。而笔者认为,从开始加气到加气完毕的整个过程的观察和控制非常重要,因为在这个过程中会出现流量过小,低于最小被测量,从而无法准确测量到有效数据,还有就是加气机在压力的转换过程中会出现无法转换等现象。

笔者认为,加气机生产厂家在产品出厂前,对流量计的各个流量点已经进行了严格的检测,应该是完全合格的,相比之下,整个加气过程完毕的检定结果比几个流量点的检定更重要。

二、问题解决的办法或建议


1.根据我国加气机检定的实际状况,如果用“加气量”为“m3”作为计量单位开展计量检定工作,必须进行密度测量,以消除密度变化对测量结果的影响。

2.建议尽快修订计量检定规程或加气机生产标准,使之计量单位统一,以便更好地规范管理。

3.如果采用以“m3”作为加气机的计量单位,那么在加气机上需要有温度、压力补偿装置,与之相应的检定工作也要考虑体积膨胀问题。

4.考虑到检定过程中出现的各种不确定因素会引起检定结果的变化,需要规定一个最小检定量,且不得小于20L。


文章分类: 计量标准化
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