壓縮天然氣加氣機(jī)的計(jì)量檢定探討

楊 林

（甘肅省天水市計(jì)量測(cè)試檢定所，甘肅 天水 741020）

對(duì)于壓縮天然氣來(lái)說(shuō)，自身具備著許多優(yōu)勢(shì)。比如，運(yùn)輸成本要低于其他，而且整體的排氣污染量較低，同時(shí)自身又具備著使用安全性與便捷性的特點(diǎn)。作為一種清潔能源來(lái)看，其實(shí)當(dāng)前已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用到汽車(chē)的燃料當(dāng)中。對(duì)于加氣機(jī)而言，它是實(shí)現(xiàn)使天然氣輸出時(shí)能夠通過(guò)在終端應(yīng)用而產(chǎn)生的一種計(jì)量設(shè)備，并且該設(shè)備自身具備著計(jì)價(jià)和計(jì)量的雙重裝置。因此，作為一種十分重要的設(shè)備，其自身的計(jì)量是否精準(zhǔn)，其實(shí)會(huì)產(chǎn)生諸多的影響。對(duì)此，只有實(shí)現(xiàn)對(duì)加氣機(jī)的計(jì)量實(shí)現(xiàn)進(jìn)行定期檢查，以此確保其準(zhǔn)確性，這時(shí)才能夠有效提升應(yīng)用質(zhì)量。

1 壓縮天然氣加氣機(jī)的工作原理

就當(dāng)前市場(chǎng)上所常用的壓縮天然氣加氣機(jī)，在使用的過(guò)程中，整體的工作原理與工作流程一般是以一次的燃料充裝來(lái)實(shí)現(xiàn)滿足整體工作的開(kāi)展。因此，在具體進(jìn)行操作的過(guò)程中，首先要做的是對(duì)加氣站所輸送的壓縮天然氣進(jìn)行等級(jí)的劃分，并將其以低、中、高三路氣管進(jìn)行分化，這時(shí)將不同管線連接入加氣機(jī)，即可完成首要環(huán)節(jié)的操作。但是，在這個(gè)過(guò)程中，如果使用的是雙槍加氣機(jī)，那么則需要通過(guò)對(duì)加氣機(jī)底部增加過(guò)濾裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)優(yōu)化，這樣通過(guò)將其劃分為兩路，使其進(jìn)入左、右兩腔的電磁閥，即可為后續(xù)工作的開(kāi)展做好準(zhǔn)備。其次，在加氣工作開(kāi)展時(shí)，電磁閥的低壓電磁閥會(huì)被最先打開(kāi)，同時(shí)在這個(gè)過(guò)程中，質(zhì)量流量計(jì)以及加氣軟管與軟管上方的三通球閥與加氣槍頭會(huì)進(jìn)行最終運(yùn)送，從而實(shí)現(xiàn)給汽車(chē)加氣。但是，在這個(gè)過(guò)程中，流量信號(hào)會(huì)通過(guò)流經(jīng)流量計(jì)的傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)信號(hào)的發(fā)送，并且此信號(hào)會(huì)被送至變送器通過(guò)轉(zhuǎn)換，最終實(shí)現(xiàn)以電脈沖信號(hào)的方式輸入到智能測(cè)控系統(tǒng)當(dāng)中。這時(shí)，加氣機(jī)的智能測(cè)控系統(tǒng)在運(yùn)轉(zhuǎn)的過(guò)程中，就會(huì)將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)化為具體的體積數(shù)，并最終在顯示面板當(dāng)中進(jìn)行顯示。在這個(gè)過(guò)程中，顯示面板上會(huì)同時(shí)顯示單價(jià)、金額以及體積。在加氣的過(guò)程中，這些數(shù)字是以連續(xù)跳動(dòng)的方式來(lái)進(jìn)行表達(dá)的。最后，當(dāng)?shù)蛪汗艿赖臍鈮耗軌蚺c氣瓶?jī)?nèi)當(dāng)中的壓力達(dá)到平衡，也就是當(dāng)?shù)蛪弘姶砰y整體的流量已經(jīng)小于設(shè)定值時(shí)，那么智能監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)的面板就會(huì)對(duì)其進(jìn)行信號(hào)識(shí)別，之后就會(huì)通過(guò)指令發(fā)送，實(shí)現(xiàn)對(duì)低壓電磁閥進(jìn)行自動(dòng)關(guān)閉，并在這個(gè)過(guò)程中，打開(kāi)中壓電磁閥門(mén)。對(duì)于中壓管道氣以及汽車(chē)氣瓶之間所存在的壓力差而言，由于它的出現(xiàn)會(huì)導(dǎo)致不良問(wèn)題的發(fā)生，所以加氣槍必須要在這個(gè)過(guò)程中給氣瓶加氣，直到壓力能夠達(dá)到再次平衡，這時(shí)再由智能測(cè)控系統(tǒng)進(jìn)行識(shí)別，并實(shí)現(xiàn)自動(dòng)關(guān)閉中央電磁閥，進(jìn)而打開(kāi)高壓電磁閥，再由高壓管道氣繼續(xù)給氣瓶進(jìn)行充氣，直到達(dá)到氣瓶上線的壓力，從而使加氣機(jī)能夠在這個(gè)過(guò)程中，與其壓力值達(dá)到平衡即可（這時(shí)壓力通常能夠達(dá)到22 兆帕），然后高壓電磁閥就會(huì)關(guān)閉并停機(jī)。值得注意的是，對(duì)于顯示窗口上的數(shù)字來(lái)看，此時(shí)不會(huì)再發(fā)生跳動(dòng)，最終就會(huì)顯示出此次加氣過(guò)程當(dāng)中的單價(jià)、金額以及氣體的體積。

2 壓縮天然氣加氣機(jī)的計(jì)量準(zhǔn)確性的影響因素

2.1 質(zhì)量流量計(jì)量的影響因素

對(duì)于加氣機(jī)而言，想要實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確進(jìn)行計(jì)量，那么它的核心部件其實(shí)是質(zhì)量流量計(jì)。在質(zhì)量流量計(jì)使用的過(guò)程中，其自身具備著較為優(yōu)越的檢測(cè)精度，而且要相較于其他裝置來(lái)看，它并不會(huì)受壓力、溫度以及流體黏度所帶來(lái)的影響，同時(shí)也能夠?qū)崿F(xiàn)直接測(cè)量質(zhì)量以及質(zhì)量流量。就當(dāng)前來(lái)講，我國(guó)所使用的加氣機(jī)質(zhì)量流量計(jì)，大多數(shù)采用的是科氏質(zhì)量流量計(jì)。在使用的過(guò)程中，這種流量計(jì)主要的工作原理是通過(guò)測(cè)量無(wú)流體通過(guò)測(cè)量管以及有流體通過(guò)測(cè)量管時(shí)，二者時(shí)間所存有的相位差，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)流量和質(zhì)量進(jìn)行計(jì)量。但是在這個(gè)過(guò)程中來(lái)看，質(zhì)量流量計(jì)針對(duì)加氣機(jī)整體的應(yīng)用效果而言，在準(zhǔn)確計(jì)量過(guò)程當(dāng)中所帶來(lái)的影響為以下兩點(diǎn)：

第一，對(duì)于流量計(jì)的使用來(lái)看，在加氣機(jī)應(yīng)用的過(guò)程中，有時(shí)會(huì)存有零點(diǎn)漂移問(wèn)題，而這個(gè)問(wèn)題的發(fā)生就會(huì)導(dǎo)致最終的計(jì)量準(zhǔn)確度不足。但是，對(duì)于流量計(jì)的零點(diǎn)漂移而言，它的出現(xiàn)往往是在加氣的過(guò)程中，即使沒(méi)有加氣，此時(shí)流量計(jì)在使用的過(guò)程中依然會(huì)對(duì)流量進(jìn)行顯示。而對(duì)于這個(gè)問(wèn)題的處理辦法而言，一旦發(fā)現(xiàn)設(shè)備存有零點(diǎn)漂移現(xiàn)象，那么作為使用者來(lái)看，只能夠?qū)⑵浞祷氐街圃焐棠抢?，?shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備進(jìn)行重新校正，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)保證應(yīng)用的質(zhì)量。

第二，流量計(jì)在使用的過(guò)程中，如果出現(xiàn)了重復(fù)計(jì)量，那么就會(huì)導(dǎo)致最終的顯示數(shù)值存有誤差。而對(duì)于計(jì)量器具來(lái)看，在考察的過(guò)程中，針對(duì)性能而言，最重要的一項(xiàng)指標(biāo)之一就是要對(duì)其重復(fù)性進(jìn)行檢查。比如，在相同的測(cè)試條件下，需要對(duì)同一被測(cè)量在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行多次且連續(xù)的測(cè)量，如果其測(cè)量結(jié)果具備著較高的一致性，那么則能夠代表其應(yīng)用性能較好。但是，對(duì)于流量計(jì)重復(fù)性問(wèn)題來(lái)看，想要對(duì)其進(jìn)行解決，最有效的辦法就是對(duì)流量計(jì)的流場(chǎng)進(jìn)行優(yōu)化。這時(shí)，通過(guò)改變其設(shè)計(jì)進(jìn)出口的安裝管路，從而就能夠?qū)崿F(xiàn)優(yōu)化應(yīng)用性能。這個(gè)方法也有一定的不足。例如，對(duì)于加氣機(jī)來(lái)說(shuō)，如果已經(jīng)投入使用，那么它的安裝管路往往已經(jīng)成形，所以這種方法其實(shí)并不能夠被采納。對(duì)此就需要在檢定工作中，確保其應(yīng)用的質(zhì)量，否則在后續(xù)進(jìn)行處理時(shí)，很多辦法并不能夠使用。

2.2 質(zhì)量與體積的換算影響因素

對(duì)于氣體的質(zhì)量來(lái)看，它其實(shí)是一個(gè)十分抽象的概念，而且針對(duì)我國(guó)當(dāng)前的實(shí)際情況來(lái)看，在氣體進(jìn)行質(zhì)量換算時(shí)，往往是以千克作為結(jié)算的方式來(lái)最終對(duì)其單價(jià)進(jìn)行闡述。但是，針對(duì)我國(guó)所使用的加氣機(jī)而言，在投入使用的過(guò)程中，作為貿(mào)易結(jié)算的單位，是以體積單位來(lái)進(jìn)行使用的，所以想要真正達(dá)到轉(zhuǎn)換的目的，那么就需要先對(duì)加氣機(jī)所輸出的質(zhì)量進(jìn)行有效換算。但是，對(duì)于加氣機(jī)來(lái)看，它是以電子繼控器的使用來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)體積與氣體質(zhì)量進(jìn)行換算的，這就導(dǎo)致體積數(shù)量最終的顯示結(jié)果往往會(huì)取決于密度、質(zhì)量以及儀表系數(shù)。在這個(gè)過(guò)程中，質(zhì)量的測(cè)量是否準(zhǔn)確，其實(shí)要根據(jù)質(zhì)量流量計(jì)自身的準(zhǔn)確度來(lái)進(jìn)行確認(rèn)，并最終按照法定計(jì)量檢定機(jī)構(gòu)所給予的監(jiān)督檢查來(lái)進(jìn)行認(rèn)證。而在儀表系數(shù)當(dāng)中，其實(shí)是在加氣機(jī)投入使用之前就可以對(duì)其進(jìn)行設(shè)定，同時(shí)其自身又具備著可調(diào)節(jié)性。一般情況下，法定的計(jì)量檢定機(jī)構(gòu)如果發(fā)現(xiàn)了加氣機(jī)的示值存有誤差，且超出允許范圍時(shí)，可以通過(guò)調(diào)整來(lái)保證誤差能夠被消除。但是，除了儀表系數(shù)以及質(zhì)量以外，密度則是最關(guān)鍵的一個(gè)影響因素。畢竟，針對(duì)天然氣而言，它屬于一種多組分的混合物，并且它的密度會(huì)受其組成物產(chǎn)生不同的影響。這就導(dǎo)致加氣機(jī)在設(shè)計(jì)時(shí)，這一數(shù)值往往會(huì)被設(shè)置為可通過(guò)人工調(diào)節(jié)進(jìn)行參數(shù)的顯現(xiàn)，而這一點(diǎn)其實(shí)會(huì)給加氣機(jī)的計(jì)量準(zhǔn)確性帶來(lái)直接性的隱患。在現(xiàn)實(shí)進(jìn)行換算的過(guò)程中，會(huì)將密度值設(shè)定為一個(gè)經(jīng)驗(yàn)值進(jìn)行使用，但是這一點(diǎn)其實(shí)無(wú)法對(duì)天然氣的真實(shí)情況進(jìn)行有效反饋，所以這種引入換算的方式其實(shí)大大削弱了加氣機(jī)自身的計(jì)量準(zhǔn)確度。

2.3 密度測(cè)量的影響因素

對(duì)于體積與質(zhì)量來(lái)看，二者的換算必須要通過(guò)密度值的使用來(lái)實(shí)現(xiàn)保障最終轉(zhuǎn)化的效果。但是，想要使質(zhì)量流量計(jì)能夠發(fā)揮自身的作用，并全面強(qiáng)化自身的計(jì)量準(zhǔn)確性，其實(shí)就要先對(duì)天然氣自身的密度進(jìn)行精準(zhǔn)的測(cè)量，否則如果采用單一經(jīng)驗(yàn)密度值進(jìn)行使用，必然就會(huì)導(dǎo)致隱患問(wèn)題的發(fā)生。但是，在使用的過(guò)程中，其實(shí)針對(duì)天然氣密度的實(shí)驗(yàn)方法來(lái)看，并沒(méi)有直接性的測(cè)量手段，并且對(duì)于天然氣的密度而言，一般也是根據(jù)其組成進(jìn)行計(jì)算，最終才能夠獲取數(shù)值。比如，我國(guó)當(dāng)前其實(shí)已經(jīng)頒布了相應(yīng)的計(jì)算方法，同時(shí)也規(guī)定了計(jì)量參比條件。因此，對(duì)于密度值來(lái)看，它整體的準(zhǔn)確性，其實(shí)更加取決于天然氣自身的組成，尤其是成分分析時(shí)是否能夠保證分析的準(zhǔn)確性。就天然氣的組成成分來(lái)看，根據(jù)國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn)法要求進(jìn)行檢測(cè)其實(shí)可以得到，但是根據(jù)當(dāng)前所得到的實(shí)際檢驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)看，密度值在進(jìn)行檢測(cè)的過(guò)程中其實(shí)存有偏差，所以如果密度值自身的準(zhǔn)確度不足，就會(huì)直接導(dǎo)致加氣機(jī)計(jì)量工作的開(kāi)展產(chǎn)生誤差?；诖?，為了規(guī)避這個(gè)問(wèn)題的發(fā)生，其實(shí)當(dāng)前相關(guān)監(jiān)管部門(mén)針對(duì)加氣站所出售的汽車(chē)用壓縮天然氣已經(jīng)開(kāi)展了氣體質(zhì)量分析監(jiān)管工作，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)確保密度值的真實(shí)性。比如，在固定區(qū)域內(nèi)，加氣站所充裝的天然氣往往比較固定，所以它的組分變化其實(shí)并不大，這時(shí)并不需要頻繁對(duì)密度值進(jìn)行更改，只要對(duì)已設(shè)置好的密度值進(jìn)行使用，并按照一定措施進(jìn)行保護(hù)即可。例如，可以通過(guò)屏蔽接口的方式，實(shí)現(xiàn)在主板后進(jìn)行接口設(shè)置，這時(shí)由專門(mén)的監(jiān)管人員進(jìn)行監(jiān)管，并實(shí)現(xiàn)對(duì)接口元件器進(jìn)行修改，以此保證密度值應(yīng)用的準(zhǔn)確性即可，或者也可以通過(guò)密碼保護(hù)的方式，實(shí)現(xiàn)讓監(jiān)管人員根據(jù)報(bào)告，對(duì)密度值進(jìn)行校準(zhǔn)，同時(shí)設(shè)定密碼，從而保證應(yīng)用的效果。除此以外，想要真正做到保證密度值的應(yīng)用效果，其實(shí)也可以通過(guò)鉛封的方式進(jìn)行處理。比如，想要避免引入密度值進(jìn)行體積與質(zhì)量的換算，則可以直接將體積單位改為質(zhì)量單位。在這種情況之下，只要保證質(zhì)量流量計(jì)自身的準(zhǔn)確度，那么這時(shí)加氣機(jī)的計(jì)量準(zhǔn)確性就能夠得到提升，同時(shí)能夠使加氣監(jiān)管工作的開(kāi)展變得更加全面。

3 壓縮天然氣加氣機(jī)的計(jì)量檢定的方法

對(duì)于檢定方法來(lái)看，常用的方法為質(zhì)量法，而這種方法主要是以靜態(tài)法進(jìn)行檢定，也就是在進(jìn)行測(cè)量的同時(shí)，利用直接對(duì)比的方式，實(shí)現(xiàn)將其與標(biāo)準(zhǔn)容器氣體質(zhì)量進(jìn)行對(duì)比，從而來(lái)使加氣機(jī)的計(jì)量結(jié)果能夠真正通過(guò)對(duì)比，確保其應(yīng)用的準(zhǔn)確性。在基礎(chǔ)工作開(kāi)展的過(guò)程中，需要將加氣機(jī)連接到計(jì)量?jī)?chǔ)氣瓶當(dāng)中，然后就可以利用電子秤，實(shí)現(xiàn)對(duì)加氣機(jī)的加氣質(zhì)量進(jìn)行測(cè)量，并按照公式進(jìn)行計(jì)算，最終就能夠?qū)ζ涫局嫡`差進(jìn)行確認(rèn)。

4 壓縮天然氣加氣機(jī)的計(jì)量檢定中的問(wèn)題與注意事項(xiàng)

4.1 問(wèn)題

根據(jù)多次實(shí)驗(yàn)證實(shí)，在使用加氣機(jī)的過(guò)程中，如果天然氣的密度值所設(shè)定的范圍能夠在標(biāo)準(zhǔn)值之間，那么這時(shí)其自身所能夠顯示出來(lái)的體積指標(biāo)其實(shí)存有偏差，而且這個(gè)偏差量往往會(huì)達(dá)到10%左右，這就會(huì)導(dǎo)致質(zhì)量計(jì)量器在使用的過(guò)程中，自身的高度精準(zhǔn)性失去了實(shí)際的意義。而對(duì)于密度偏離實(shí)際值的主要原因，一種是客觀因素所帶來(lái)的影響，比如上述所提到的，由于天然氣的成分組成發(fā)生變化，最終就會(huì)對(duì)密度帶來(lái)影響，而另一種則是由于人為因素所帶來(lái)的影響。與此同時(shí)，對(duì)于計(jì)量檢定工作開(kāi)展來(lái)看，常見(jiàn)的問(wèn)題之一也包括了檢定裝置存有清零的問(wèn)題。比如，在進(jìn)行設(shè)備使用的過(guò)程中，有些時(shí)候會(huì)需要先通過(guò)清零，然后才能夠在開(kāi)始加氣，最后才能夠利用加氣機(jī)進(jìn)行工作。但是，在進(jìn)行鑒定的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，如果標(biāo)準(zhǔn)裝置當(dāng)中所顯示出的數(shù)值已經(jīng)包括了密封試驗(yàn)當(dāng)中所殘留的氣體，那么在使用的過(guò)程中，再有氣體流過(guò)標(biāo)準(zhǔn)裝置時(shí)，其實(shí)并不會(huì)通過(guò)加氣機(jī)，所以此時(shí)加氣機(jī)在使用的過(guò)程中，其實(shí)無(wú)法真正對(duì)計(jì)量的實(shí)際體積進(jìn)行數(shù)值的表達(dá)。此外，經(jīng)過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)可以發(fā)現(xiàn)，如果想要在這個(gè)過(guò)程中消除誤差，那么在基礎(chǔ)工作開(kāi)展中，必須要將所有的閥門(mén)全部打開(kāi)，同時(shí)要以預(yù)裝加氣的方式實(shí)現(xiàn)進(jìn)行優(yōu)化，之后才能夠?qū)?chǔ)氣瓶的閥門(mén)進(jìn)行迅速關(guān)閉，直到它能夠穩(wěn)定之后再慢慢開(kāi)啟儲(chǔ)氣瓶的閥門(mén)，這時(shí)再通過(guò)對(duì)管道系統(tǒng)的壓力值進(jìn)行調(diào)整，以此就能夠保證所有的壓力狀態(tài)保持一致，這時(shí)就可以讓標(biāo)準(zhǔn)裝置與加氣機(jī)的數(shù)值同時(shí)回零。通過(guò)這樣的處理方式，在進(jìn)行加氣機(jī)的使用時(shí)，就可以有效規(guī)避不同步所帶來(lái)的影響，并最終保證檢測(cè)結(jié)果的一致性，這樣就能夠消除這種系統(tǒng)誤差帶來(lái)的影響。

4.2 注意事項(xiàng)

在檢定工作開(kāi)展的過(guò)程中，所以要使用的標(biāo)準(zhǔn)裝置都必須要進(jìn)行檢定，以保其計(jì)量檢定結(jié)果能夠符合標(biāo)準(zhǔn)，而且要在有效時(shí)限內(nèi)進(jìn)行使用，這時(shí)才能規(guī)避由于設(shè)備精度不足所帶來(lái)的影響。與此同時(shí)，對(duì)于檢定人員自身來(lái)看，在檢定工作開(kāi)展過(guò)程中，必須要做好安全防護(hù)，同時(shí)要穿戴好防靜電裝備，更要消除火源，同時(shí)也要保證所有設(shè)備在使用的過(guò)程中，均需做好可靠的接地處理。在這個(gè)過(guò)程中，檢定人員必須要配備滅火器，以免意外事故的發(fā)生。值得注意的是，在檢定準(zhǔn)備工作結(jié)束之后，需要重視高區(qū)檢測(cè)之前是否已經(jīng)把檢定裝置的計(jì)量表進(jìn)行清零。在現(xiàn)場(chǎng)檢查完之后，需要對(duì)其進(jìn)行泄放，并做好封蓋，同時(shí)也要將截止閥門(mén)進(jìn)行關(guān)閉。

5 總結(jié)

對(duì)于壓縮天然氣加氣機(jī)的計(jì)量檢定工作開(kāi)展來(lái)說(shuō)，它是一項(xiàng)十分嚴(yán)肅且重要的工作。對(duì)此，在使用加氣機(jī)之前，必須要做好檢定工作，還要確保所有天然氣的主要成分能夠被有效分析，更要消除不良因素所存在的影響，這樣才能夠使計(jì)量的結(jié)果更加準(zhǔn)確。