压缩天然气加气机的计量检定探讨

杨 林

（甘肃省天水市计量测试检定所，甘肃 天水 741020）

对于压缩天然气来说，自身具备着许多优势。比如，运输成本要低于其他，而且整体的排气污染量较低，同时自身又具备着使用安全性与便捷性的特点。作为一种清洁能源来看，其实当前已经被广泛地应用到汽车的燃料当中。对于加气机而言，它是实现使天然气输出时能够通过在终端应用而产生的一种计量设备，并且该设备自身具备着计价和计量的双重装置。因此，作为一种十分重要的设备，其自身的计量是否精准，其实会产生诸多的影响。对此，只有实现对加气机的计量实现进行定期检查，以此确保其准确性，这时才能够有效提升应用质量。

1 压缩天然气加气机的工作原理

就当前市场上所常用的压缩天然气加气机，在使用的过程中，整体的工作原理与工作流程一般是以一次的燃料充装来实现满足整体工作的开展。因此，在具体进行操作的过程中，首先要做的是对加气站所输送的压缩天然气进行等级的划分，并将其以低、中、高三路气管进行分化，这时将不同管线连接入加气机，即可完成首要环节的操作。但是，在这个过程中，如果使用的是双枪加气机，那么则需要通过对加气机底部增加过滤装置来实现优化，这样通过将其划分为两路，使其进入左、右两腔的电磁阀，即可为后续工作的开展做好准备。其次，在加气工作开展时，电磁阀的低压电磁阀会被最先打开，同时在这个过程中，质量流量计以及加气软管与软管上方的三通球阀与加气枪头会进行最终运送，从而实现给汽车加气。但是，在这个过程中，流量信号会通过流经流量计的传感器来实现信号的发送，并且此信号会被送至变送器通过转换，最终实现以电脉冲信号的方式输入到智能测控系统当中。这时，加气机的智能测控系统在运转的过程中，就会将电脉冲信号转化为具体的体积数，并最终在显示面板当中进行显示。在这个过程中，显示面板上会同时显示单价、金额以及体积。在加气的过程中，这些数字是以连续跳动的方式来进行表达的。最后，当低压管道的气压能够与气瓶内当中的压力达到平衡，也就是当低压电磁阀整体的流量已经小于设定值时，那么智能监测控制系统的面板就会对其进行信号识别，之后就会通过指令发送，实现对低压电磁阀进行自动关闭，并在这个过程中，打开中压电磁阀门。对于中压管道气以及汽车气瓶之间所存在的压力差而言，由于它的出现会导致不良问题的发生，所以加气枪必须要在这个过程中给气瓶加气，直到压力能够达到再次平衡，这时再由智能测控系统进行识别，并实现自动关闭中央电磁阀，进而打开高压电磁阀，再由高压管道气继续给气瓶进行充气，直到达到气瓶上线的压力，从而使加气机能够在这个过程中，与其压力值达到平衡即可（这时压力通常能够达到22 兆帕），然后高压电磁阀就会关闭并停机。值得注意的是，对于显示窗口上的数字来看，此时不会再发生跳动，最终就会显示出此次加气过程当中的单价、金额以及气体的体积。

2 压缩天然气加气机的计量准确性的影响因素

2.1 质量流量计量的影响因素

对于加气机而言，想要实现准确进行计量，那么它的核心部件其实是质量流量计。在质量流量计使用的过程中，其自身具备着较为优越的检测精度，而且要相较于其他装置来看，它并不会受压力、温度以及流体黏度所带来的影响，同时也能够实现直接测量质量以及质量流量。就当前来讲，我国所使用的加气机质量流量计，大多数采用的是科氏质量流量计。在使用的过程中，这种流量计主要的工作原理是通过测量无流体通过测量管以及有流体通过测量管时，二者时间所存有的相位差，最终实现对流量和质量进行计量。但是在这个过程中来看，质量流量计针对加气机整体的应用效果而言，在准确计量过程当中所带来的影响为以下两点：

第一，对于流量计的使用来看，在加气机应用的过程中，有时会存有零点漂移问题，而这个问题的发生就会导致最终的计量准确度不足。但是，对于流量计的零点漂移而言，它的出现往往是在加气的过程中，即使没有加气，此时流量计在使用的过程中依然会对流量进行显示。而对于这个问题的处理办法而言，一旦发现设备存有零点漂移现象，那么作为使用者来看，只能够将其返回到制造商那里，实现对设备进行重新校正，以此来实现保证应用的质量。

第二，流量计在使用的过程中，如果出现了重复计量，那么就会导致最终的显示数值存有误差。而对于计量器具来看，在考察的过程中，针对性能而言，最重要的一项指标之一就是要对其重复性进行检查。比如，在相同的测试条件下，需要对同一被测量在短时间内进行多次且连续的测量，如果其测量结果具备着较高的一致性，那么则能够代表其应用性能较好。但是，对于流量计重复性问题来看，想要对其进行解决，最有效的办法就是对流量计的流场进行优化。这时，通过改变其设计进出口的安装管路，从而就能够实现优化应用性能。这个方法也有一定的不足。例如，对于加气机来说，如果已经投入使用，那么它的安装管路往往已经成形，所以这种方法其实并不能够被采纳。对此就需要在检定工作中，确保其应用的质量，否则在后续进行处理时，很多办法并不能够使用。

2.2 质量与体积的换算影响因素

对于气体的质量来看，它其实是一个十分抽象的概念，而且针对我国当前的实际情况来看，在气体进行质量换算时，往往是以千克作为结算的方式来最终对其单价进行阐述。但是，针对我国所使用的加气机而言，在投入使用的过程中，作为贸易结算的单位，是以体积单位来进行使用的，所以想要真正达到转换的目的，那么就需要先对加气机所输出的质量进行有效换算。但是，对于加气机来看，它是以电子继控器的使用来实现对体积与气体质量进行换算的，这就导致体积数量最终的显示结果往往会取决于密度、质量以及仪表系数。在这个过程中，质量的测量是否准确，其实要根据质量流量计自身的准确度来进行确认，并最终按照法定计量检定机构所给予的监督检查来进行认证。而在仪表系数当中，其实是在加气机投入使用之前就可以对其进行设定，同时其自身又具备着可调节性。一般情况下，法定的计量检定机构如果发现了加气机的示值存有误差，且超出允许范围时，可以通过调整来保证误差能够被消除。但是，除了仪表系数以及质量以外，密度则是最关键的一个影响因素。毕竟，针对天然气而言，它属于一种多组分的混合物，并且它的密度会受其组成物产生不同的影响。这就导致加气机在设计时，这一数值往往会被设置为可通过人工调节进行参数的显现，而这一点其实会给加气机的计量准确性带来直接性的隐患。在现实进行换算的过程中，会将密度值设定为一个经验值进行使用，但是这一点其实无法对天然气的真实情况进行有效反馈，所以这种引入换算的方式其实大大削弱了加气机自身的计量准确度。

2.3 密度测量的影响因素

对于体积与质量来看，二者的换算必须要通过密度值的使用来实现保障最终转化的效果。但是，想要使质量流量计能够发挥自身的作用，并全面强化自身的计量准确性，其实就要先对天然气自身的密度进行精准的测量，否则如果采用单一经验密度值进行使用，必然就会导致隐患问题的发生。但是，在使用的过程中，其实针对天然气密度的实验方法来看，并没有直接性的测量手段，并且对于天然气的密度而言，一般也是根据其组成进行计算，最终才能够获取数值。比如，我国当前其实已经颁布了相应的计算方法，同时也规定了计量参比条件。因此，对于密度值来看，它整体的准确性，其实更加取决于天然气自身的组成，尤其是成分分析时是否能够保证分析的准确性。就天然气的组成成分来看，根据国家的标准法要求进行检测其实可以得到，但是根据当前所得到的实际检验数据来看，密度值在进行检测的过程中其实存有偏差，所以如果密度值自身的准确度不足，就会直接导致加气机计量工作的开展产生误差。基于此，为了规避这个问题的发生，其实当前相关监管部门针对加气站所出售的汽车用压缩天然气已经开展了气体质量分析监管工作，以此来实现确保密度值的真实性。比如，在固定区域内，加气站所充装的天然气往往比较固定，所以它的组分变化其实并不大，这时并不需要频繁对密度值进行更改，只要对已设置好的密度值进行使用，并按照一定措施进行保护即可。例如，可以通过屏蔽接口的方式，实现在主板后进行接口设置，这时由专门的监管人员进行监管，并实现对接口元件器进行修改，以此保证密度值应用的准确性即可，或者也可以通过密码保护的方式，实现让监管人员根据报告，对密度值进行校准，同时设定密码，从而保证应用的效果。除此以外，想要真正做到保证密度值的应用效果，其实也可以通过铅封的方式进行处理。比如，想要避免引入密度值进行体积与质量的换算，则可以直接将体积单位改为质量单位。在这种情况之下，只要保证质量流量计自身的准确度，那么这时加气机的计量准确性就能够得到提升，同时能够使加气监管工作的开展变得更加全面。

3 压缩天然气加气机的计量检定的方法

对于检定方法来看，常用的方法为质量法，而这种方法主要是以静态法进行检定，也就是在进行测量的同时，利用直接对比的方式，实现将其与标准容器气体质量进行对比，从而来使加气机的计量结果能够真正通过对比，确保其应用的准确性。在基础工作开展的过程中，需要将加气机连接到计量储气瓶当中，然后就可以利用电子秤，实现对加气机的加气质量进行测量，并按照公式进行计算，最终就能够对其示值误差进行确认。

4 压缩天然气加气机的计量检定中的问题与注意事项

4.1 问题

根据多次实验证实，在使用加气机的过程中，如果天然气的密度值所设定的范围能够在标准值之间，那么这时其自身所能够显示出来的体积指标其实存有偏差，而且这个偏差量往往会达到10%左右，这就会导致质量计量器在使用的过程中，自身的高度精准性失去了实际的意义。而对于密度偏离实际值的主要原因，一种是客观因素所带来的影响，比如上述所提到的，由于天然气的成分组成发生变化，最终就会对密度带来影响，而另一种则是由于人为因素所带来的影响。与此同时，对于计量检定工作开展来看，常见的问题之一也包括了检定装置存有清零的问题。比如，在进行设备使用的过程中，有些时候会需要先通过清零，然后才能够在开始加气，最后才能够利用加气机进行工作。但是，在进行鉴定的过程中发现，如果标准装置当中所显示出的数值已经包括了密封试验当中所残留的气体，那么在使用的过程中，再有气体流过标准装置时，其实并不会通过加气机，所以此时加气机在使用的过程中，其实无法真正对计量的实际体积进行数值的表达。此外，经过大量的实验可以发现，如果想要在这个过程中消除误差，那么在基础工作开展中，必须要将所有的阀门全部打开，同时要以预装加气的方式实现进行优化，之后才能够将储气瓶的阀门进行迅速关闭，直到它能够稳定之后再慢慢开启储气瓶的阀门，这时再通过对管道系统的压力值进行调整，以此就能够保证所有的压力状态保持一致，这时就可以让标准装置与加气机的数值同时回零。通过这样的处理方式，在进行加气机的使用时，就可以有效规避不同步所带来的影响，并最终保证检测结果的一致性，这样就能够消除这种系统误差带来的影响。

4.2 注意事项

在检定工作开展的过程中，所以要使用的标准装置都必须要进行检定，以保其计量检定结果能够符合标准，而且要在有效时限内进行使用，这时才能规避由于设备精度不足所带来的影响。与此同时，对于检定人员自身来看，在检定工作开展过程中，必须要做好安全防护，同时要穿戴好防静电装备，更要消除火源，同时也要保证所有设备在使用的过程中，均需做好可靠的接地处理。在这个过程中，检定人员必须要配备灭火器，以免意外事故的发生。值得注意的是，在检定准备工作结束之后，需要重视高区检测之前是否已经把检定装置的计量表进行清零。在现场检查完之后，需要对其进行泄放，并做好封盖，同时也要将截止阀门进行关闭。

5 总结

对于压缩天然气加气机的计量检定工作开展来说，它是一项十分严肃且重要的工作。对此，在使用加气机之前，必须要做好检定工作，还要确保所有天然气的主要成分能够被有效分析，更要消除不良因素所存在的影响，这样才能够使计量的结果更加准确。