摘 要：数据采集系统能及时、准确地记录现场设备参数，实现计量的自动化，提高数据采集的连续性和实时性。文章介绍了体积管在原油流量计现场中存在的问题，分析了运行工况、环境因素等对流量计检定的影响，并根据分析结果，制定了降低计量检定误差的解决对策，以有效提高原油流量计鉴定工作的效率和质量。
关键词：流量计； 设计； 技术
一、当前流量计存在的主要问题
第一，流量计的质量。现场检定中经常发现部分新安装的流量计存在质量问题。第二，超范围使用。管道输送流量较小，却选用了测量范围较大的流量计；管道输送流量较大，选用了测量范围较小的流量计。第三，检定工况与管道实际工况差别过大。检定时管道温度和压力与其实际运行工况差别很大，造成流量计在正常运行工况下产生很大的计量误差。第四，检定工艺流程。在进行现场检定时，需要关闭流量计正常运行的出口阀，使流过流量计的原油全部进入体积管中，确保计量检定的准确度和体积管的正常工作。第五，环境因素。检定中经常出现脉冲增多或减少的现象，造成计算机不能稳定显示瞬时的流量，使标定工作无法进行。第六，检定人员的资质。鉴定人员素质不高，责任心不强，甚至不了解流量计本身的使用范围和现场实际的使用范围。第七，新流量计未检定。有些流量计未经检定就投入使用。第八，标准装置中含有气体。在检定流量计时，如果标准装置中含有气体，容易造成瞬时流量变动较大。第九，流量计与体积管的温度不平衡。流量计的实际工作温度与体积管的温度未达到平衡就进行检定，导致检定数据不准确，给交接双发带来损失。
二、如何减小计量检定误差
第一，严把流量计质量关。从正规厂家进货，拒绝不合格品。现场检定应检查流量计的运行状态，检查脉冲发讯器的连接部分是否接牢，屏蔽线是否连接。第二，流量计检定是在线检定。对于容积式流量计，工作条件主要是温度和压力，温度每升高1℃，流量计的误差变化为0.07%；压力每变化1Mpa，流量计的误差变化为0.008%，因此检定时要求被检单位将普通压力表更换为精密压力表，且不得随意提高温度和压力，否则检定人员有权拒绝检定。第三，现场检定时要求交油方严禁用缓冲罐输油。第四，现场检定时先用软管连接流量计标定线的进出口端，输油运行15min，然后连接体积管与标定线并实验室检定，以防止被检定管道内的杂质进入体积管。第五，现场检定的准备工作就绪之后，打开计算机进入检定状态，断开与流量计连接的脉冲发讯器，观察计算机有无瞬时流量的显示，几分钟之后如果计算机无瞬时流量显示，则可以进行检定，否则应在排除电磁干扰后进行检定。第六，流量计检定之前要排除体积管标准段内的气体，在备检流量计的不同流量点都要进行排气。第七，冬季检定需要预热体积管，通过一段时间的运行，使检定系统内的温度达到平衡，以减少因检定系统温度不平衡产生的误差。
三、流量计设计技术分析
第一，系统组成与工作原理。标定时将待标定的流量计与体积管串联起来，运行输油泵可以连续地改变流量。流量计标定系统用于对流量计进行自动标定，通过切换系统中四通阀的方向对体积管标定的方向进行控制。它可以显示流量计6次标定的脉冲数，同时可以进行基本误差、重复性的计算。第二，体积管的校正。流量计标定系统工作一段时间后需要对体积管进行校正。体积管标定系统用于对体积管进行自动标定，它可以显示6次标定的标准体积、体积管正向标准体积、体积管反向标准体积和体积管标准体积，同时可以进行标准误差、重复性和准确度的计算。第三，控制系统。流量计标定控制系统整个过程全部采用计算机和PLC控制。数据采集采用16路数字量输出/输入（I/O），16路模拟量输入（A/D）。由A/D实时采集流量计、体积管、压力变送器、温度变送器等输出的模拟量，通过数字I/O对电磁阀、四通阀、输油泵等发送控制信号。第四，软件系统。可编程逻辑控制器系统完成现场所有工艺参数采集、设备的控制等任务。PLC设备采用美国AB公司的SLC 500系列控制器。通过处理器模块（1747-L551）上的以太网接口与计量标定系统中的工作站进行实时通讯，传送各种数据。可编程逻辑控制器系统完成的功能为：现场压力、温度工艺参数、阀门的开关状态的采集任务；体积管进出口阀门的开、关控制；四通阀正向反向控制；实时采集流量计脉冲数。计算机实时监控系统可以完成以下主要功能：工艺流程图显示：在工艺流程图上可以显示计量标定系统中的工艺参数与阀门状态；实时参数显示：实时显示计量标定系统中所采集压力、温度和脉冲数工艺参数；趋势图显示：可显示压力和流速的实时趋势及历史趋势，可人工调整趋势显示区间及采样周期；报警功能：参数超过设定值自动产生报警，在报警表里显示，有报警声音提示；检定记录打印：可以打印体积管、1#流量计和2#流量计的当日检定记录和指定日期检定记录。该套软件的开发过程严格遵守中华人民共和国国家计量标定规程《液体容积式流量计（JJG-667-2010）》，参考《液体流量标定装置（JJG-164-2000）》的有关规定和要求，并结合我国各原油输送管道流量标定装置的工艺特点，实现功能齐全、操作方便的目标。
四、小结
第一，该流量计标定系统可以提高流量计的标定速度，缩短标定过程时间。第二，采用计算机系统实现标定过程，标定数据自动检测、处理，避免人为操作误差，确保数据准确可靠。第三，标定过程符合国家标定规程《液体容积式流量计（JJG-667-2010）》的规定，运算模型符合标准要求，标定结果可靠。该系统稳定可靠，使用效果良好，可以推广使用。
参考文献：
1、赵璄,濮新宏,陈祥斌.原油流量计检定中的问题与对策[J].油气储运,2009(1).
2、肖汉卿,王王池,孔庆彦等.JJG 667-2010液体容积式流量计检定规程[M].中国计量出版社,2011.
