淺談介質壓力變化對質量流量計準確度的影響

介質壓力變化可導致質量流量計計量管的形變，使計量管的橫截面積、長度等發生變化，從而影響質量流量計的準確度。本文通過對質量流量計的原理及相關實驗數據的分析研究得出介質壓力對質量流量計準確度的影響。

隨著質量流量計在各種領域的廣泛應用，為提高質量流量計的準確度，行業內對能夠影響質量流量計準確度的各種因素的研究也越來越深入，其中介質壓力變化的影響一直是爭論的焦點。目前介質壓力對質量流量計準確度的影響越來越多的被行業所認同，但是由于質量流量計的種類繁多，結構材質都不盡相同，并且缺乏大量的數據做支撐，因此這種影響還沒有被系統的整理、沒有權威的發布。

1 質量流量計的原理分析

科里奧利質量流量計一般稱質量流量計，由傳感器和變送器組成，其中傳感器主要由振動管、驅動部件等構成[1]，流體在其傳感器（振動管）中能產生科里奧利力，并且產生的科里奧利力與流體的質量流量成正比，質量流量計就是利用該原理進行測量。質量流量計的測量結果只與科里奧利力、角速度、管道的長度有關，可假設在管道的物理性質不發生變化的情況下，介質壓力的變化不會影響質量流量計的準確度。但是在實際使用中，隨著管道內介質的壓力變化，管道的長度，橫截面積等都會發生變化進而影響到質量流量計的測量結果。

2 實驗數據分析

選用一臺質量流量計，其型號為 CMF200M419NACUMZZZ，儀表口徑為 DN50，流量范圍為 8～40t/h，在 35.5t/h 這個流量點，同時其他檢定條件不變的情況下，采用不同介質壓力分別進行一組（10 個）的重復性實驗，采用標準裝置，即靜態質量法水流量標準裝置，擴展不確定度為±0.05%，置信因子為 2，實驗結果見表 1 和表 2。

由表 1 和表 2 可以看出，兩次測量過程除介質壓力不同外（分別是 0.45 MPa 和 0.24 MPa），其他測量條件基本相同。對兩次測量結果進行對比分析發現，當介質壓力升高時，質量流量計的基本誤差也會隨之變化。在本次實驗中隨著介質壓力升高質量流量計各測量點的基本誤差也隨之增大。介質壓力分別為 0.24 MPa 和 0.45 MPa 時，兩次測量結果的算術平均值相差 0.016%。由此可見，介質壓力的增大對質量流量計的基本誤差造成了影響。

3 實際工作中的幾點建議

如何降低介質壓力在質量流量計檢定中的影響既然介質壓力變化會對質量流量計的準確度造成影響。

在檢定過程中，為得到穩定的測量介質，質量流量計的檢定就顯得尤為重要。目前國內廣泛采用的穩壓措施有以下幾種：水塔式（分為變水頭、衡水頭），穩壓容器式，調頻式。這些方法各有優缺點。穩壓效果***好的是水塔式，但此方法需要的建設成本高，不節能。比較起來，穩定性：水塔式>調頻式>穩壓容器式；裝置建設成本：水塔式>調頻式>穩壓容器式；節能效果：調頻式>水塔式=穩壓容器式。綜合考慮，在資金場地有限制的前提下，可以采用調頻配合穩壓容器的方法。為降低介質壓力對質量流量計在實際應用中的影響，在檢定質量流量計時，要充分了解被檢質量流量計在現場的實際使用條件。雖然目前文獻[2]對于測量介質壓力還沒有明確的規定，但是為了確保質量流量計的檢定準確度，建議實施檢定的部門應該詢問送檢單位所送檢的質量流量計在現場使用的工況壓力，并根據實際工況壓力調節檢定時的介質壓力，在接近工況壓力下檢定質量流量計可以很大程度上消除由于檢定壓力和工況壓力不同所造成的誤差。

如何降低介質壓力在質量流量計現場測量中的影響

在質量流量計的現場應用中，由于運行環境復雜多變，介質壓力變化對質量流量計準確度的影響可能會更大，在現場測量時管道中介質的實際壓力可能是檢定時的 10 倍或者更高，在這種情況下質量流量計的準確度很難得到保證。為了減少測量現場與質量流量計檢定時的介質壓力差造成的誤差，很多質量流量計的廠家也發布了自己產品的壓力修正系數，但是由于出廠的批次不同，造成了測量管的材質硬度等的不同，從而導致質量流量計對介質壓力變化敏感性也不盡相同，因此通過壓力修正系數很難對質量流量計進行地修正。在一般的應用中，通過壓力修正系數就可以滿足現場要求，但是在計量貿易交接等重要領域中，要消除介質壓力對質量流量計的影響，應該做到①盡可能的保證質量流量計的介質壓力穩定在一個不變的數值，避免介質壓力波動；②在質量流量計檢定時，在條件允許的情況下，應要求檢定部門盡量在質量流量計的工作壓力下進行檢定。事實上介質壓力變化會對質量流量計的測量管直接造成的影響，介質壓力變化使質量流量計的測量管發生了形變，從而影響質量流量計的測量結果。這種變化與測量管的材質有關，材質“硬”

則壓力變化對測量結果影響小，材質相對較“軟”則影響大。

4 結語

綜上所述，介質壓力變化使質量流量計測量管產生不可知的形變，從而造成質量流量計計量管截面積、長度發生變化，進而會對質量流量計測量結果產生不同程度的影響。介質壓力對質量流量計的測量結果的影響會隨計量管材質變化而變化，不能一概而論。