現(xiàn)如今，我國形成了以 CNG 為代表的高壓氣體應(yīng)用產(chǎn)業(yè)，而在這一產(chǎn)業(yè)的發(fā)展當(dāng)中，需要切實(shí)提高氣體流量計(jì)量的整體準(zhǔn)確度，并確保在計(jì)量過程中保持較高嚴(yán)謹(jǐn)性。為此，切實(shí)建立高壓氣體流量計(jì)量裝置相當(dāng)有必要。我國當(dāng)前主要以國內(nèi)的高壓氣體流量計(jì)量裝置所具有的檢定能力作為主要切入點(diǎn)，研究和分析了一些國內(nèi)外高壓氣體流量計(jì)量裝置的檢測技術(shù)，并著重探討了建立高壓氣體流量計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)裝置的意義所在。

1 .引言

在我國的規(guī)劃當(dāng)中， 2020 年的天然氣汽車需要明確的發(fā)展到 300*104 輛，而其中的用氣量必然需要替代傳統(tǒng)的汽油以及柴油。現(xiàn)階段，天然氣汽車制造的主要配套設(shè)備，即主要用作計(jì)量的加氣機(jī)產(chǎn)品，以及相應(yīng)的現(xiàn)場計(jì)量檢定裝置，必然需要得到較為全面的發(fā)展。而其中的高壓氣體流量計(jì)量裝置，在性能上已然無法滿足當(dāng)前時(shí)代的具體需要，需要進(jìn)行實(shí)時(shí)的改革和創(chuàng)新。因而伴隨著高壓氣流運(yùn)用產(chǎn)業(yè)的全面發(fā)展，需要對高壓氣體流量的計(jì)量裝置進(jìn)行合理的優(yōu)化，并根據(jù)當(dāng)前產(chǎn)業(yè)的發(fā)展需求，制定相應(yīng)的發(fā)展策略。

2.高壓氣體流量計(jì)量的基本標(biāo)準(zhǔn)

2.1 高壓氣體流量計(jì)量的研究背景

在近代的發(fā)展當(dāng)中，由于經(jīng)濟(jì)發(fā)展的切實(shí)需求，我國形成了《計(jì)量法》，而伴隨高壓氣體產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，該法律也對其中的計(jì)量內(nèi)容進(jìn)行了一部分明確的規(guī)定。以 CNG 加氣機(jī)的使用為例，其高壓氣體流量的計(jì)量必須按照法律的規(guī)定切實(shí)納入現(xiàn)有的計(jì)量管理范圍。為此，在新時(shí)期的高壓氣體流量計(jì)量的過程中，需要進(jìn)行首次檢定，在檢定內(nèi)容符合實(shí)際的標(biāo)準(zhǔn)以后，再進(jìn)行后續(xù)的檢定，同時(shí)在整個(gè)檢定過程中，還需要運(yùn)用到型式評價(jià)和中期的檢驗(yàn)。一般而言，如果對高壓氣體流量的計(jì)量過程中，其質(zhì)量流量的計(jì)量度達(dá)到了相當(dāng)高的水平，而量程比寬為 50∶1～100∶1，則這種計(jì)量裝置能夠適用于多種不同的高壓氣體，同時(shí)還能夠?qū)σ徊糠忠后w以及兩相流介質(zhì)產(chǎn)生一定的檢驗(yàn)效果。如果對流體的速度不是很敏感，還能夠用于對流體密度的測量?，F(xiàn)如今的很多試驗(yàn)研究都得出了一致的結(jié)果，液體本身以及兩相流介質(zhì)，對于流體的速度分布并不是很敏感，能夠測量流體本身的密度。很多試驗(yàn)都表明了，在檢定和使用條件存在一定的不同時(shí)，尤其當(dāng)所采用的介質(zhì)不一樣的時(shí)候，水和氣體都會對質(zhì)量計(jì)量的誤差產(chǎn)生不一樣的影響。如果在試驗(yàn)當(dāng)中用水的實(shí)際流量標(biāo)定流量計(jì)范圍允許誤差為 0.2%，則如果將這量計(jì)用到氣體介質(zhì)的標(biāo)定檢查時(shí)，則可能達(dá)到 0.5%，因而在實(shí)際的氣體質(zhì)量流量計(jì)運(yùn)用過程當(dāng)中，需要采用壓縮空氣的方法，進(jìn)行相關(guān)標(biāo)定的實(shí)際計(jì)量工作，其中的度也會相對較高。

2.2 高壓氣體流量計(jì)量的研究現(xiàn)狀

現(xiàn)階段，我國國內(nèi)所擁有的高壓氣體檢定裝置都是 10 年以前研制的，而其裝置的檢測單位通常只有 0.5～25 kg/min，而這樣的檢測狀態(tài)已然難以滿足我國現(xiàn)階段的流量計(jì)量對整個(gè)大流量和高精度的實(shí)際要求。已經(jīng)不能滿足當(dāng)前流量計(jì)量領(lǐng)域?qū)Υ罅髁亢透呔鹊囊?。雖然國內(nèi)已經(jīng)出現(xiàn)了高壓氣體流量計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)裝置，但是并沒有完全的建立高壓氣體的測量標(biāo)準(zhǔn)，對于其計(jì)量裝置，也缺乏切實(shí)有效的規(guī)定。但是時(shí)代的發(fā)展卻十分強(qiáng)調(diào)高壓氣體計(jì)量裝置做出相應(yīng)的變革，并在原先的基礎(chǔ)上實(shí)時(shí)建立以科研服務(wù)為基礎(chǔ)的高壓氣體測量標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)還包括實(shí)際的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)裝置，而在此基礎(chǔ)上，也需要衍生出一定的 CNG 加氣機(jī)檢測中心，同時(shí)適用于較為廣泛的高壓氣體計(jì)量裝置，以較好地滿足國內(nèi)高壓氣體流量檢定的實(shí)質(zhì)需求，也能夠?yàn)閲H天然氣貿(mào)易的公平結(jié)算和公平計(jì)量提供***為科學(xué)有效的檢測方法以及技術(shù)。

2.3 高壓氣體流量計(jì)量裝置標(biāo)準(zhǔn)的建設(shè)目標(biāo)

在我國的計(jì)量規(guī)定當(dāng)中，通常會為了使得整個(gè)貿(mào)易結(jié)算中具有較高的計(jì)量準(zhǔn)確度，同時(shí)這一準(zhǔn)確度還必須是符合法律規(guī)定的，供需雙方都能夠切實(shí)同意和接受的，必然需要考慮到其中的合理性和經(jīng)濟(jì)性。高壓氣體流量計(jì)量裝置標(biāo)準(zhǔn)的建設(shè)目標(biāo)主要是使得工作儀器可以切實(shí)符合標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量儀器的標(biāo)準(zhǔn)，以較好地保障計(jì)量具有較高的準(zhǔn)確度。同時(shí)，經(jīng)過這一標(biāo)準(zhǔn)的建立，整個(gè)高壓氣體流量計(jì)量領(lǐng)域都會有較為統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。而為了使得計(jì)量器具的標(biāo)準(zhǔn)能夠切實(shí)滿足計(jì)量的實(shí)質(zhì)需求，很多的高壓氣體流量計(jì)量單位都會將整個(gè)標(biāo)準(zhǔn)體系分為工作標(biāo)準(zhǔn)、初級標(biāo)準(zhǔn)以及次級標(biāo)準(zhǔn)，而其中各個(gè)標(biāo)準(zhǔn)量都與規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)有著***為直接的聯(lián)系。為此，為了較好地統(tǒng)一計(jì)量器具所擁有的量值范圍，通常還會開展一些國際間的高壓氣體流量計(jì)量檢測標(biāo)準(zhǔn)對比，而且其對比的過程往往是循環(huán)性的。一些時(shí)候需要切實(shí)建立一套較為完整的計(jì)量量值標(biāo)準(zhǔn)，其中的不確定度有 0.065%，而這也是國內(nèi)現(xiàn)如今***為先進(jìn)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。在整個(gè)高壓氣體流量計(jì)量裝置標(biāo)準(zhǔn)的建設(shè)當(dāng)中，經(jīng)常需要承擔(dān)對高壓氣體流量計(jì)量的標(biāo)準(zhǔn)單位傳遞以及相關(guān)的對比工作，并采用較為完善的 CNG 加氣機(jī)系列產(chǎn)品和現(xiàn)場檢定裝置以及一些流量計(jì)，來較好地完成流量計(jì)量和整體安全的檢測任務(wù)。并且，由于在實(shí)際的計(jì)量過程中，空氣介質(zhì)會有很多固定的組分，其中物性參數(shù)的計(jì)算準(zhǔn)確度相對要高于其他的參數(shù)。并且，以空氣為介質(zhì)的氣體所形成的流量初級標(biāo)準(zhǔn)具有較為優(yōu)越的穩(wěn)定性，可靠性也相對較高，通常適用于現(xiàn)代各種氣體計(jì)量的科學(xué)工作，而且能夠被用在高壓氣體的計(jì)量量值傳遞過程中，由于其量值的傳遞結(jié)構(gòu)相對較為

簡單，并且傳遞鏈本身較短，因而可以切實(shí)滿足計(jì)量規(guī)定當(dāng)中的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。而這一質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)對于保障我國高壓氣體流量計(jì)量的整體準(zhǔn)確性具有相當(dāng)大的作用。

3.高壓氣體流量計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)裝置的科學(xué)研制

對于高壓氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置的研制，首先需要建立較為完善的高壓儲氣系統(tǒng)，通常制備的高壓氣體都會保持在25MPa 壓力范圍內(nèi)，并且需要建立 3 口高壓儲氣井，總共的水容積達(dá)到了 6 立方米。我國的地下高壓儲氣井本身已經(jīng)較好地符合了美國 API 的標(biāo)準(zhǔn)，而且與其行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的石油套管并沒有太大的區(qū)別。在整個(gè)地下打井的過程中，需要首先護(hù)照傳統(tǒng)的井口固定工作將整個(gè)套管合理地固定好，并形成較為完善的儲氣裝置。同時(shí)，在其套管的管口位置，以及管底位置，都需要采用較為特殊的結(jié)構(gòu)形式封閉起來。我國高壓地下儲氣井的主要優(yōu)點(diǎn)在于整個(gè)儲氣裝置并不會占到太大的面積，而且所采用的結(jié)構(gòu)都比較特殊，能夠?qū)崿F(xiàn)較好的封存。其次，高壓氣體流量計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)裝置的科學(xué)研制，需要切實(shí)按照現(xiàn)階段的檢定流程，合理地利用壓力控制裝置實(shí)現(xiàn)對高壓氣體的傳輸。并且還可以利用高壓管路和相關(guān)的檢定流量儀，還有一部分的 CNG 加氣機(jī)現(xiàn)場檢定裝置，在其中的過程中需要注入一個(gè)完善的計(jì)量高壓儲氣瓶。***后是對高度的工業(yè)電子天平進(jìn)行科學(xué)地測量，并將測量出來的值與流量儀表所顯示出來的值進(jìn)行直接的對比，并通過相關(guān)的數(shù)據(jù)處理方法，切實(shí)地得到整個(gè)流量計(jì)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和統(tǒng)一性。

4.結(jié)語

綜上所述，高壓氣體流量計(jì)量領(lǐng)域?qū)儆趪鴥?nèi)的新興領(lǐng)域，并且伴隨高壓氣體在人們生活中的廣泛應(yīng)用，高壓氣體流量檢定工作也會得到全方面地完善和改進(jìn)，其所能產(chǎn)生的效益也會得到迅速提升。