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工业计量
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工业计量
2023年 33卷 03期
刊出日期：2023-05-26
计量测试与检定
计量装置及应用
信息化技术与控制
计量工作者论坛
计量测试与检定
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鲁保平
可控D-D中子源测井孔隙度量值传递及监测仪器设计
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潘迁伟
关于海上原油平台外输数字化计量检定方式的研究
为了实现国内增储上产的目标，践行“七年行动计划”，海洋油气开采不断提升数字化能力，其中海洋原油外输数字化计量是重要方面。数字化计量关键是流量计的检定，但由于海上平台作业的特殊性无法对流量计进行拆卸送检或在线检定，本文通过研究，以海上移动式平台“海洋石油162”进行原油中转计量的方式可实现海上平台流量计的检定工作
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王辉
高含硫原料天然气贸易交接计量方法研究
高含硫天然气的开采和生产相比常规天然气具有更大的技术难度，其计量技术方面也存在着更大的技术难度和挑战。目前对于高含硫天然气的计量直接套用了常规天然气的计量方法和标准，大部分使用孔板流量计，频繁的对孔板流量计进行清洗和维护给生产现场带来了更多的安全风险和工作负担。本文在研究国内外相关标准规范的基础上，研究了高含硫原料天然气贸易交接的影响因素，分析了不同压缩因子算法和不同类型流量计在高含硫现场的优缺点，提出了采用孔板流量计与外夹超声流量计串联组合的方式开展高含硫原料天然气贸易交接，以孔板流量计为主，外夹超声流量计为核查
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邓玉发
商品乙烷气体计量方式的选择与应用
从天然气中回收乙烷，既可以提高天然气附加值，又能支持当地经济发展。乙烷气体的准确计量，目前尚无测量方法标准可依，且由于乙烷气体与天然气组分差别很大，不能直接沿用天然气的流量测量方法。文章通过比对体积计量和质量计量方式对测量准确性的影响，推荐采用质量流量计直接测定质量的方式计量商品乙烷气体。针对现场质量方式计量乙烷气体存在的计量争议，通过试验证明不同介质检定质量流量计后计量乙烷气体的差别，得出科里奥利质量流量计使用水介质检定后，不能直接应用于乙烷气体测量；使用天然气实流检定后，可以直接应用于乙烷气体测量。同时对质量流量计测量乙烷气体在流量计选型、检定方式的选择提出合理化建议
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韩春红
高含水原油交接计量存在问题及量值溯源分析
目前油田内部各区块之间的高含水原油交接计量主要采用质量流量计，通过对其原油含水率测量理论及含水率检测误差的工况影响因素进行分析，得出质量流量计的混合液密度是影响原油含水误差的关键参数。通过编制质量流量计密度参数校准方法，建设不确定度水平行业领先的密度参数校准装置，解决了质量流量计的密度量值溯源难题，通过对密度参数校准前后现场交接计量数据的分析，验证质量流量计密度参数量值溯源的必要性
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冯胜权
扩容《石油计量表》提高催化油浆罐量计算准确性
某企业催化油浆密度大，超出了《石油计量表》中石油产品对应的密度编表范围，严重影响罐量计算准确性。本文以ISO91-1《石油计量表—第1部分：以15℃和60℉为标准温度的表》中石油体积膨胀系数表的数据为参考，通过合理的数学模型和逻辑演算，对原油，润滑油，石油产品如燃料油、柴油、煤油、汽油等分别编制Excel表格及公式，实现GB/T1885-1998《石油计量表》的自动换算功能，快速获得以20℃为标准温度的密度和体积修正系数，解决了《石油计量表》高密度区间体积修正系数缺失的问题，提高了催化油浆罐量计算的准确性
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明红
温度变送器（带传感器）现场检测影响因素探讨
本文针对温度变送器（带传感器）现场校准的影响因素，从恒温设备的温场、校准环境条件和感温端插入温场深度等方面进行实验室校准和现场校准试验，通过试验获取数据并进行分析，提出了温度变送器（带传感器）现场校准合适的环境条件、感温端插入温场深度的要求和恒温设备温场介质选择，为温度变送器（带传感器）现场校准提供了依据和参考，有利于提高温度变送器（带传感器）现场校准的准确度和可靠性
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刘喆
天然气流量计检定流量智能化调节技术研究
天然气流量计实流检定对于流量快速、稳定、准确调节提出了明确要求，本文研究基于水力仿真模型与三维激光扫描与BIM建筑信息模型对计量检定工艺场站进行数字还原的数字孪生技术，同时搭建系统参数辨识与神经网络复合算法构建的流量调节智能控制器，开发形成了一套适用于大压差条件下的天然气计量智能检定系统，通过流量智能调节的创新性研究实现了国内工作级流量计检定的智能化、高效化、安全化和精准化，提升了检定效率和检定质量控制水平。
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苏祥伟
基于浙江省天然气流量计实流检定站的控制算法选择及功能设计
在浙江省天然气流量计实流检定站（以下简称“检定站”）控制系统研究和建设过程中，为实现三级压力流量控制系统精确调节、检定站站控PLC与标准装置PLC联动控制以及大流量检定点切换时快速恢复下游平稳供气，本文以浙江省天然气管网成熟的模糊PI控制器为基础，结合检定站工况特点，改进模糊算法。经实际运行表明，所设计的控制算法能够满足检定压力和流量控制要求，检定顺控流程切换平稳、顺畅，且大流量检定点切换时控制系统可快速恢复下游平稳供气，超调量较小。
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王秋红
多相流量计量值溯源及评价技术分析
多相流量计能够在气液不分离的条件下在线、实时计量油气水流量及含水率，满足数字化油田矿场计量以及页岩油、页岩气等非常规油气开发计量的需求，逐步得到国内油田及技术机构的关注。多相计量技术属于国际前沿技术，其量值溯源、测试评价及选型应用都具有特殊性。本文概述了多相流量计技术优点及发展趋势，说明了多相流量计实液测试的重要性，通过国内外多相流量计测试装置技术分析，给出了典型测试装置的分类及组成，为搭建国内多相流量计实液测试装置提供技术支持，同时借鉴国外标准结合大庆油气水多相流量计测试装置的测试经验，阐述了多相流量计测试评价环节应重点考虑的问题，并利用该测试评价方法完成了10台国内典型多相流量计的测试评价，验证了国内多相流量计整体技术水平，为形成统一的多相流量计测试评价方法，编制多相流量计国家校准规范提供理论依据
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计量装置及应用
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王维高
液体小流量标准装置设计 及不确定度评定
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曾勇昭
车用尿素溶液加注机检定研究与应用
为解决车用尿素溶液加注机检定技术问题，合理合法开展检定，保障消费者和经营企业合法利益，通过了解车用尿素溶液加注机结构、工作原理、计量性能以及车用尿素溶液的物理特性，选择适合开展检定的计量标准装置，确定检定项目、检定方法、数据处理方法。试验确定车用尿素溶液体积膨胀系数、加注机示值误差和付费金额误差。编制车用尿素溶液加注机地方检定规程，并取得实际应用效果
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黄亚辉
新型精密恒温槽盖的设计
玻璃液体温度计检定中，误差主要出现在温度计读数过程中。而恒温槽盖设计缺陷带来的影响又占了大部分。温度量值传递准确性直接关系到人身、设施、环境的安全和产品质量。本文尝试对恒温槽盖的结构进行重新设计，并通过温场测试和实际应用对其进行论证。该方案设计完成后经过长达一年时间的实践、改进，目前的应用效果良好。为计量行业提高玻璃液体温度计检定的准确性和效率提供借鉴和参考
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窦磊磊
基于高温的腐蚀测厚变送器的设计
文章分析了腐蚀测厚变送器测量误差产生的原因，并给出了一种不同温度下误差校正补偿算法，实现从-40摄氏度到500摄氏度对测厚数据进行温度补偿。为实现高温易腐蚀设备和管线的在线测厚，给出了超声波在线实时测厚技术和实现此技术的硬件、软件方案。根据此方案设计的腐蚀测厚变送器，厚度检测精度高，运行稳定，在腐蚀测厚领域具有极高的应用价值。
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宋文其
推导式变组分气体质量流量计的原理与现场验证
干气是石化行业重要的物料，对其进行准确计量具有重要意义。但其是典型的变组分气体，不能采用恒定组分气体质量流量的测量方法。推导式气体质量流量计，用涡街流量传感器测量工况条件下的体积流量，用旋涡发生体前后的压差计算流量计出口侧气体密度，经计算得到质量流量，从而解决了变组分气体质量流量测量难题。文中阐述了测量管内气体雷诺数影响校正、可膨胀性补偿，以及设计计算、计量检定方法和安装调试。实践表明，这种方法简单可靠，相比科氏力质量流量计可显著节省投资
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张盖世
天然气管道气质分析取样位置设置分析
在线色谱分析仪是天然气能量计量的核心设备，选取具备代表性样气是分析准确的源头保障，而取样位置合理设置则是考虑的重要环节。本文共论述两个观点，一是通过对不同类型计量站场取样口位置设置的合理性分析，说明不同取样位置对实际生产的影响情况；二是通过对同一站场多上载点多分输用户各取样点实时色谱分析数据的声速计算和统计分析，说明在同一站场不同分输点设置取样口的必要性，以期为新建和改扩建能量计量站场提供可参考建议
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吴贝贝
高静压下差压变送器性能及天然气计量的
为研究高静压对差压变送器及天然气计量的影响，利用ConST821+ConST822现场全自动压力校验仪，研制一套高静压差压检定装置，对多类差压变送器在不同静压下的性能进行试验研究。通过试验发现：采用该套实验装置进行检定可符合现场实际工况，且误差会随静压的增加而增大；静压的引入导致差压值变化，从而影响流量测量值发生变化
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信息化技术与控制
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刘喆
基于智能算法的混合气源组分及发热量预测
全国天然气管网气源多样化发展为城市稳定供气用气提供了多重保障，但不同气源组分及气质特性存在着较大差异。本文针对双气源混合管道系统，建立多种机器学习模型，分析发现线性回归、支持向量机模型的预测性能较好，发热量计算偏差均可达到0.04%以下；针对多源动态变化的天然气管道系统，建立了基于时空深度学习技术的多源多汇天然气管线混合气体组分及发热量的智能学习模型，深层卷积神经网络模型的预测性能最好，其对发热量及组分的计算偏差可以达到0.5%以下
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张利华
油气田公司天然气输差管理控制体系建设与实践
开展天然气输差管理控制有助于企业降本增效，提高核心竞争力。通过对国内外天然气输差管控现状和研究现状分析，借鉴与输差管控流程契合度较高的过程控制、PDCA质量管理等国内外先进管理方法，构建了天然气输差管理控制体系，对体系的6个关键环节4个支持要素及节点管控关键点内容进行了详细阐述，体系实践后在“七个一”全链规范化管控机制、降本增效、工作质量和工作效率等取得一定成效。结论认为，管理控制体系的模板化，提升了可复制性和可推广性，可为探索我国油气田公司天然气产业高质量发展路径提供思路。
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周理
天然气能量计量技术现状及展望
“十三五”以来，我国已在天然气能量计量溯源技术、测量技术等方面得到了显著提升，为我国实施能量计量提供技术保障。为此，分析了天然气流量量值技术、发热量测试技术、能量测量技术和能量计量关键设备国产化技术现状，介绍了国内在能量计量运行管理方面已成功实施的典型案例。结果表明：①我国天然气能量计量溯源体系及测量技术基本满足实施天然气能量计量的要求；②能量计量配套仪器仪表已基本实现国产化，但与国际先进水平尚存在差距。结论认为，持续提升我国天然气能量计量溯源技术水平，继续加大国产化智能计量仪器仪表研发力度，积累管网能量计量管理运行经验，展望能量计量技术发展方向。
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马红伟
可控震源智能计量技术的探讨
在数字时代，传统的“有形、静态”计量已无法适应新时代设备计量，“无形、在线”的智能化计量将成为未来计量趋势。作为地震勘探重要的绿色人工激发设备的可控震源，其计量技术也影响激发地震波质量，进而影响着地震资料的品质。本文介绍了可控震源计量的现状，梳理了地震勘探对可控震源计量的需求，结合地震队智能化发展形势下，提出了可控震源智能计量发展思路,并在智能化地震队框架下,对可控震源关键信息进行智能化计量的尝试
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计量工作者论坛
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祝昌盛
数字分析系统在产品水运出厂计量中的应用
石油产品水运出厂计量纠纷处理、运行中的质量流量计计量性能实时准确判断等是多数炼厂企业面临的难题。处理不慎，容易造成企业效益流失或者难以保证贸易交接公平公正。本文从流量计运行特点到新系统的构建以及实际应用成效等多方面进行介绍分析，指出了数字分析系统在石油产品水路出厂计量中的重要应用意义和推广价值。
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彭晓英
矿场原油在线化验技术的研究及应用
矿藏原油含水化验数据是单井、区块等调整的基础，准确计量管理已经贯穿于油田单位开发、生产的全过程。由于单井含水化验涉及到取样、样品运送、人工化验、数据录取、数据申报上传等多环节，一直未实现计量数据的自动采集本文基于单井化验存在问题，进行在线含水化验技术探讨。通过单井在线含水数据测定新方法应用，解决操作人员短缺、离线化验环节繁琐、有毒有害气体产生等问题，提高劳动效率和数据的可靠性，实现原油生产一性资料数据的全自动化采集
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刘译文 黄冠文 符少权 钱星 黄勇 韩旭
最小二乘法回归分析在计量标准量值溯源中的应用
本文介绍了某天然气计量站临界流文丘里喷嘴标准装置和涡轮标准装置的实流校准及结果，探讨了校准数据的最小二乘法回归使用和量值溯源不确定度评定方法。并通过与ISO9300中的标准数据进行比较、重新校准、计量比对的方式进行了验证
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王新华
油田回注水水质在线监测技术应用研究与探讨
油田注水的目的是通过一系列注水管网、注水设备及注水井将水注入进层，弥补原油采出后所造成的地下亏空，补充地层能量，通过注入井将水注入油层，保持油层压力，提高采油速度和原油采收率。为防止回注水在地面管道中和注入地层时水质发生变化而采取杀菌、防腐蚀等水处理措施。油田回注水经处理后回注,既避免了环境污染,又达到了注水保压的目的，避免不合格的注入水引起集输系统和井筒的腐蚀与结垢,降低注水效果。为避免和减少不合格的注入水,必须对注入水的水质进行及时评定，按照标准定时对水质指标进行化验，水质的检测评价是“水市场”运行机制正常运转的重要环节，但在实验室化验过程中存在诸多人为因素，开展油田回注水水质在线监测技术的应用研究，可大幅提高注水水质化验的工作效率
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张海鹏
圆形液体管道压力损失分析与计算
本文分析了圆形液体管道内的压力损失的主要来源,包括静压力损失、速度压力损失以及管道摩擦压力损失。着重分析了最重要的压力损失来源：管道摩擦压力损失,以及影响摩擦压力损失的两个主要变量：摩擦压力系数和当量长度。文章的最后总结了常用的的压力损失来源的计算方法与步骤来指导工程计算应用。
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彭太祥
提高小配注量分注井计量精度对策研究
针对影响测试精度的技术因素，研制了多功能测调型配水器，通过桥式通道、防返吐设计，减少座测引起的压力波动对测试精度的影响，在不影响测试精度的前提下实现常规测调一体化测调同步，提高现场效率；针对油田小排量注水的特点，优选最大标定排量为80m3/d的电磁流量计，设计了流量计检验系统，实现小排量流量计二次标效，并对测试密封段进行结构优化，提高小排量注水测试精度和可靠性。室内和现场试验表明，基于油田注入水的流量计检验系统对流量计二次标定，可提高流量计在排量3/d时的测试精度1%~2%，采用测调型配水器与小排量电磁流量计，座测与悬挂式测试相对误差较小，基本在±5%以内。
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孙岩
GB/T 21451罐（舱）自动计量系列标准应用解析
准确可靠的液位和温度数据在油量静态计量中不可缺少。罐区在自动化及信息化建设过程中已投入大量固定式油罐液位计和温度计，但使用时缺乏有效指导，致使液位计和温度计未发挥理想计量效果。GB/T21451罐（舱）自动计量系列标准在准确度、校准、安装及检验等方面对固定式自动液位计和温度计的技术参数及应用提出要求，对于该系列标准重点技术内容的理解可有效指导计量人员使用液位计和温度计获取准确的液位及温度数据，进而完成高质量的库存管理及交接计量
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朱晓明
基于GUM法对油轮静态计量不确定度的研究
油轮静态计量广泛应用于原油及成品油贸易交接,鉴于此，将不确定度的概念引入到油轮静态计量中，通过GUM法分别评定计量温度下的油品体积、体积修正系数和油品计重密度3个分量的相对标准不确定度,合成得到油轮静态计量的不确定度，理清各影响因素所占的比重，为提高计量结果的准确度提供了理论上的数据依据与支持
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王宏峰
温度变送器校准热电阻导线误差分析
热电阻式温度变送器按照连接导线接入型式分为二线制、三线制和四线制。本文通过比对性试验，探讨不同线制下热电阻式温度变送器现场校准时：不同线制连接时误差引入的比较及来源；标准电阻箱与变送器的导线连接最佳型式；及温度变送器现场校准数据的结果判定
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工业计量
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