摘要：霍山县市场监督管理局市场监督检验所于2014年9月建立膜式燃气表的社会公用计量标准装置。五年来，该社会计量标准装置为我县的膜式燃气表的检定及校准工作起到了极大的作用，有力的维护了广大人民群众的切身利益，充分保障了贸易双方在计量方面的公平公正。
关键词：温度；膜式燃气表检定；配套设备
《中华人民共和国计量法》明确规定，燃气表是用于贸易结算的计量器具，属于国家强制检定的计量器具，是涉及到国计民生的一项基础性计量检定工作。霍山县市场监督检验所建立、使用的为钟罩式气体流量检定装置，该装置具有计量检定特性稳定，易于标定的优点，因而它是目前在国内各个计量检定机构和生产厂家使用较为广泛的一型专业计量检定装置。
一、膜式燃气表的工作原理及其构成
膜式燃气表属于容积式气体流量计，它采用柔性膜片计量室的方式来测量气体体积流量，在压力差的作用下燃气经分配阀交替进入计量室，充满后排向出气口，同时推动计量室内的柔性膜片作往复式运动，通过转换机构将这一充气、排气的循环往复过程转换成相应的气体体积流量，在通过传动机构传递到计数器，完成燃气积累计量功能。
基表主要由外壳、膜片计量室、分配阀、连杆机构防止逆转装置、传动机构和计数器等部件组成[1]。
附加装置：附加装置是在基表的基础上附加的可以实现相应功能的装置。允许在基表上装有预付费装置、脉冲发生器、工业表二次装置等实现某些功能的附加装置，但是不能影响燃气表的计量性能[2]。
一、钟罩式燃气标准检定装置的组成及其工作原理
1、系统组成：该标准装置由压缩气源、标准装置、试验管路系统、光电编码器、环境指示仪， 控制系统、工作台和计算机等部分组成。
2工作原理：装置由钟罩和检定工作台两部分组成。以钟罩内有效容积作为标准体积，当钟罩下降时，钟罩内气体通过连接管路流经被检燃气表，通过光电编码器，将钟罩下降高度转换成电脉冲信号，再由控制系统将电脉冲信号转换成钟罩体积（标准体积）通过比较该体积与被检燃气表指示的体积得出被检燃气表的误差[3]。
3系统原理框架结构图
二、环境条件要求及温度对检定的影响及其误差
在检定时，要根据不同的检定条件，比如不同的压力、温度值以及相应的公式对误差进行计量估算，在实际工作中，燃气表的检定工作时间会比较长，工作量相应的比较大，为了提高检定工作效率，要严格掌控实验室的温度、温度和压力等相关条件，减少不必因素对检定工作的影响[4]。使用钟罩法检定时使用的计量器具本身也会带来一定的误差。根据经验采用钟罩法检定燃气表的误差来源通常有以下几点：
1、钟罩装置本身的误差，按照相关规定，钟罩法的气体量装置本身也有不确定度，不确定度本身为0.2%、0.5%以及1%，通常采用钟罩法检定时采用的是0.5级别的钟罩装置。规定的燃气表最低可允许误差1.5%左右，1.5是0.5的三倍，因此，在实际使用钟罩装置对燃气表进行检定时钟罩式装置本身的误差可以忽略不计。
2、检定流量点时的不规律误差，对燃气表进行检定时需要对燃气表的每个流量点实时测量，测量时不免会存在一些与以往的误差规律不符合的数据，这种情况在流量相对较大的地方比较明显，对气体流量点进行测量时通常测量三次，而在流量相对较大的气体测量点，第一次测量的数据值和之后测量的数据值差异会分外明显，在这种情况下一般会将第一次测量的数值作为粗大误差，应从数据采集中去除。在第一次检定时，实际操作与规定要求往往也会存在不一致性，比如：对检定数据的误差曲线未作出规定，但实际操作时应根据误差作出误差曲线，从误差曲线可以清晰地了解数据值的变化范围。
钟罩式检定装置对检定的影响
钟罩式检定装置对检定环境的条件有着较为严格的要求，温度要求：20±2℃，湿度要求：（47～75）%RH，压力要求：86～106KPa。气体是可压缩的流体，体积有着较为复杂的变化，检定时使用空气作为介质，可以按照理想气体的状态方程予以考虑和计算，燃气表应在检定环境条件下放置四个小时后方可进行检定。检定过程中，标准器所处的温度湿度及燃气表所处的温度湿度之差（包括室温、标准器液体温度、检定介质的温度）应不超出1℃
公式：
式（1）
式（2）
Vs——标准装置的示值 dm3
Pga——标准装置的绝对压力 Pa
Tsa——标准装置的热力学温度 k
Pma——燃气表进口端的绝对压力 Pa
Tma---燃气表进口端的热力学温度.K
注：1.如果标准装置处Tsa和燃气表的气体温度Tma的差≤0.5℃，可以不进行温度修正计算，单次示值误差公式（2）简化成：
2.同时结果标准装置处压力Psa和燃气表进口端压力Pma的差≤0.2%，可以不进行压力修正计算，则单次测量示值误差公式简化成：
三、温度条件的影响及应对方法
影响燃气表检定的因素很多，本文重点讨论温度对检定结果的影响，由于燃气体属于可压缩性气体，并且其特性相对比较复杂性，因此在检定时采用空气作为介质，并按理想气体状态方程进行计算，按照规程规定确定误差的计算公式并对公式中的参数进行说明，根据公式进行计算。如果在实际测量时，公式不符合实际情况，需要对公式的确定进行明确，适时调整计算方案，高温时误差偏正，低温（从20度开始）时误差偏负。不同厂家的产品有不同的变化趋势，这个偏差，就是通过实验要找的温度对燃气表检定结果产生误差的影响，它不遵守理想气体状态方程，是由于环境温度变化对燃气表的皮膜、橡胶件、塑料件及其它对温度变化敏感的零部件所产生的系统误差，是仪器本身的特点决定的，也就是说温度下降时气表有一个-3%的系统误差，即使进行气体状态方程修正，也无法消除。根据JJG577-2012检定规程的要求，燃气表的最大允许误差是1.5%，而温度带来的影响最大可达0.34%,对检定结果的影响非常大，不可以不忽略不计，在实际工作中，可以根据不同情况予以区别对待。
当|&|≥1.8%时，可以直接判定检定结果为“不合格”;
当|&|≤1.2时，可以直接判定检定结果为“合格”；
当1.2≤|&|≥1.8之间时，要对相关环境温度、湿度进行重新测量，然后根据公式（1）、（2）重新计算示值误差的计算再次判定被检定计量器具与否合格。采用这种方式，既不影响检定工作的准确性，相对来讲，又能进一步节约时间和成本，提高了计量检定实际工作的效率，在我们在实验室的工作条件下，开展模式燃气表的计量检定工作，是一种方便实用且可操作性强的检验和计算方法。
以上是在实验室的方法下，环境温度条件对钟罩式膜式燃气表检定数据、示值误差的影响，并提出了相应的应对办法，既可以最大程度保证计量检定数据的真实、准确，又可以兼顾实际检定的效率与效益。
参考文献：
[1]乔婧. 温度对膜式燃气表检定的影响及解决方法[J]. 轻工标准与质量, 2016(3):46-47.
[2]江玉霞. 温度对膜式燃气表检定的影响及解决方法[J]. 中国标准化, 2017(12).
论文作者:余晓军
论文发表刊物:《基层建设》2019年第6期
论文发表时间:2019/4/28
标签：误差论文; 装置论文; 燃气表论文; 温度论文; 气体论文; 标准论文; 测量论文; 《基层建设》2019年第6期论文;