CN111854860A - 天然气流量计校准装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种天然气流量计校准装置及方法，属于流量计校准技术领域。本发明实施例基于第一直排校准模块，使用原级标准单元对第一音速喷嘴单元进行校准；基于第二直排校准模块，使用第二音速喷嘴单元对该第一传递涡轮单元进行校准；基于环道校准模块，使用第二传递涡轮单元对待检单元进行校准。在第一直排校准模块、第二直排校准模块以及该环道校准模块中分别设有加压装置，通过调节各加压装置，能够将该校准装置中气体的压力调节到用户所需的压力，使该校准装置的校准量程大大提高。

Description

天然气流量计校准装置及方法
技术领域
本发明涉及流量计校准技术领域，特别涉及一种天然气流量计校准装置及方法。
背景技术
根据国家校准规定，所有贸易交接用天然气流量计都需要送到天然气流量计校准机构进行校准。
目前校准机构常采用的天然气流量计校准系统为直排校准系统，包括分别用于：将待检流量计的流量值溯源至传递涡轮单元、将传递涡轮单元的流量值溯源至音速喷嘴单元以及将音速喷嘴单元的流量值溯源至原级标准单元的三个直排校准模块。
上述直排校准系统的检测压力、流量范围受上游气源及下游干线输送天然气的影响较大，且调压范围受限，无法满足用户所需要求的压力要求。
发明内容
本发明实施例提供了一种天然气流量计校准装置及方法，能够解决目前常用的直排校准系统的检测压力、流量范围受上游气源及下游干线输送天然气的影响较大，且调压范围受限，无法满足用户所需要求的压力和流量要求的问题。所述技术方案如下：
一方面，提供了一种天然气流量计校准装置，所述天然气流量计校准装置包括：第一直排校准模块、第二直排校准模块和环道校准模块；
所述第一直排校准模块包括：沿气体的流动方向依次设置的第一加压单元、第一音速喷嘴单元和原级标准单元，所述第一加压单元用于使所述第一直排校准模块中的气体压力在0.3兆帕(MPa)-9.0MPa范围内；
所述原级标准单元用于确定所述第一音速喷嘴单元的流出系数合成相对标准不确定度；
所述第二直排校准模块包括：沿气体的流动方向依次设置的第二加压单元、第一传递涡轮单元和第二音速喷嘴单元，所述第二加压单元用于使所述第二直排校准模块中的气体压力在0.3MPa-9.0MPa范围内；
所述第二音速喷嘴单元与所述第一音速喷嘴单元的流出系数合成相对标准不确定度相同；所述第二音速喷嘴单元用于确定第一传递涡轮单元的校准系数和相对标准不确定度；
所述环道校准模块包括：沿所述气体的流动方向依次设置的离心压缩单元、换热单元、第二传递涡轮单元和待检单元；
所述第二传递涡轮单元与所述第一传递涡轮单元的相对标准不确定度相同，所述第二传递涡轮单元用于确定所述待检单元的相对标准不确定度。
在一种可能的设计中，所述离心压缩单元的出口与所述换热单元的管程进口连通，所述换热单元的管程出口与所述第二传递涡轮单元的进口连通，所述第二传递涡轮单元的出口与所述待检单元的进口连通，所述待检单元的出口与所述离心压缩单元的进口连通。
在一种可能的设计中，所述换热单元通过水循环系统为所述气体降温。
在一种可能的设计中，所述水循环系统包括：顺次连通的第一储水罐、调温单元、第二储水罐、水泵与流量调节单元；
所述流量调节单元的出口与所述换热单元的壳程进口连通，所述换热单元的壳程出口与所述第一储水罐的第一进口连通。
在一种可能的设计中，所述离心压缩单元的压缩比为1:(1.05-1.2)。
一方面，提供了一种天然气流量计校准方法，所述天然气流量计校准方法包括：
获取第一音速喷嘴单元的流出系数和流出系数合成相对标准不确定度；
基于所述第一音速喷嘴单元的流出系数，确定第二音速喷嘴单元的流量；
获取第一传递涡轮单元的气体工况密度、输出频率；
基于所述第二音速喷嘴单元的流量、所述第一传递涡轮单元的气体的工况密度、输出的频率，确定所述第一传递涡轮单元的校准系数；
基于传递涡轮单元的校准系数和所述第一音速喷嘴单元的流出系数合成相对标准不确定度，获取所述第一传递涡轮单元的相对标准不确定度；
基于所述第一传递涡轮单元的相对标准不确定度，获取待检单元的待检不确定度；
其中，所述第一传递涡轮单元的校准系数利用如下计算公式(一)计算得到：
Figure BDA0002042178700000031
式中：
K——所述第一传递涡轮单元的校准系数，立方米分之一(1/m3)；
f——所述第一传递涡轮单元输出的频率，秒分之一(1/s)；
ρs——所述第一传递涡轮单元的气体工况密度，千克每立方米(kg/m3)；
qms——所述第二音速喷嘴单元的流量，千克每秒(kg/s)。
在一种可能的实现方式中，所述第一音速喷嘴单元的流出系数合成相对标准不确定度能够通过如下计算公式(二)计算得到：
Figure BDA0002042178700000032
式中：
ur(Cd)——所述第一音速喷嘴单元的流出系数合成相对标准不确定度，无因次；
ur(qm)——原级标准单元的流量相对标准不确定度，无因次；
ur——所述原级标准单元的测量重复性不确定度，无因次；
ur(d)——所述第一音速喷嘴单元的喷嘴喉部直径测量相对标准不确定度，无因次；
ur(P0)——第一直排校准模块的压力测量相对标准不确定度，无因次；
ur(T0)——所述第一直排校准模块的温度测量相对标准不确定度，无因次；
ur(M)——所述第一直排校准模块的气体组分相对标准不确定度，无因次。
在一种可能的实现方式中，所述第一传递涡轮单元的相对标准不确定度能够通过如下计算公式(三)计算得到：
ur 2(K)＝ur 2(qms)+ur 2(f)+ur 2(ρs) (三)
式中：
ur(K)——所述第一传递涡轮单元的相对标准不确定度，无因次；
ur(qms)——所述第一音速喷嘴单元的流出系数合成相对标准不确定度，无因次；
ur(f)——所述第一传递涡轮单元输出频率的相对测量不确定度，无因次；
ur(ρs)——所述第一传递涡轮单元的工况密度不确定度，无因次。
在一种可能的实现方式中，所述待检不确定度能够通过如下计算公式(四～五)计算得到：
Figure BDA0002042178700000041
Figure BDA0002042178700000042
式中：
ur(qs)——所述第一传递涡轮单元的流量不确定度，无因次；
ur(K)——所述第一传递涡轮单元的相对标准不确定度，无因次；
ur(f)——所述第一传递涡轮单元输出的频率的相对测量不确定度，无因次；
ur(Kturbine)——所述待检单元的待检不确定度，无因次；
ur(qs)——所述第一传递涡轮单元的流量不确定度，无因次；
ur(Ps)——所述第一传递涡轮单元的压力不确定度，无因次；
ur(Ts)——所述第一传递涡轮单元的温度不确定度，无因次；
ur(Zs)——所述第一传递涡轮单元的压缩因子不确定度，无因次；
ur(Pturbine)——所述待检单元的压力不确定度，无因次；
ur(Tturbine)——所述待检单元的温度不确定度，无因次；
ur(Zturbine)——所述待检单元的压缩因子不确定度，无因次。
在一种可能的实现方式中，所述天然气流量计校准方法还包括：
获取所述待检单元输出的频率的相对测量不确定度；
基于所述待检单元输出的频率的相对测量不确定度、所述待检单元的待检不确定度以及下述公式(六)，获取所述待检单元的流量不确定度：
Figure BDA0002042178700000043
式中：
ur(qturbine)——所述待检单元的流量不确定度，无因次；
ur(Kturbine)——所述待检单元的待检不确定度，无因次；
ur(fturbine)为所述待检单元输出的频率的相对测量不确定度，无因次。
本发明实施例基于第一直排校准模块，使用原级标准单元对第一音速喷嘴单元进行校准；基于第二直排校准模块，使用第二音速喷嘴单元对该第一传递涡轮单元进行校准；基于环道校准模块，使用第二传递涡轮单元对待检单元进行校准。在第一直排校准模块、第二直排校准模块以及该环道校准模块中分别设有加压装置，通过调节各加压装置，能够将该校准装置中气体的压力调节到用户所需的压力，使该校准装置的校准量程大大提高。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种天然气流量计校准装置的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的一种天然气流量计校准方法的流程图；
其中，各附图标号如下：
1-第一直排校准模块；
11-第一加压单元，12-第一音速喷嘴单元，13-原级标准单元；
2-第二直排校准模块；
21-第二加压单元，22-第一传递涡轮单元，23-第二音速喷嘴单元；
3-环道校准模块；
31-离心压缩单元，32-换热单元，33-第二传递涡轮单元，34-待检单元；
4-水循环系统；
41-第一储水罐，42-调温单元，43-第二储水罐，44-水泵，45-流量调节单元。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
图1是本发明实施例提供的一种天然气流量计校准装置的结构示意图，该天然气流量计校准装置包括：第一直排校准模块1、第二直排校准模块2和环道校准模块3；该第一直排校准模块1包括：沿气体的流动方向依次设置的第一加压单元11、第一音速喷嘴单元12和原级标准单元13，该第一加压单元11用于使该第一直排校准模块1中的气体压力在0.3MPa-9.0MPa范围内；该原级标准单元13用于确定该第一音速喷嘴单元12的流出系数合成相对标准不确定度；该第二直排校准模块2包括：沿气体的流动方向依次设置的第二加压单元21、第一传递涡轮单元22和第二音速喷嘴单元23，该第二加压单元21用于使该第二直排校准模块2中的气体压力在0.3MPa-9.0MPa范围内；该第二音速喷嘴单元23与该第一音速喷嘴单元12的流出系数合成相对标准不确定度相同；该第二音速喷嘴单元23用于确定第一传递涡轮单元22的校准系数和相对标准不确定度；该环道校准模块3包括：沿该气体的流动方向依次设置的离心压缩单元31、换热单元32、第二传递涡轮单元33和待检单元34；该第二传递涡轮单元33与该第一传递涡轮单元22的相对标准不确定度相同，该第二传递涡轮单元33用于确定该待检单元34的相对标准不确定度。
下面对该天然气流量校准装置的工作原理进行详述：
在该第一直排校准模块1中，使用该第一音速喷嘴单元12和该原级标准单元13同时测量该第一直排校准模块1中的气体流量，从而使用该原级标准单元13对该第一音速喷嘴单元12进行校准，特别的，该第一加压单元11用于对流经该第一直流校准模块中的气体进行加压，从而增大了该校准过程的量程。
在该第二直排校准模块2中，使用该第一传递涡轮单元22和该第一音速喷嘴单元12同时测量该第二直排校准模块2中的气体流量，从而使用该第一音速喷嘴单元12对该第一传递涡轮单元22进行校准，特别的，该第二加压单元21用于对流经该第二直流校准模块中的气体进行加压，从而增大了该校准过程的量程。
在该环道校准模块3中，该第二传递涡轮单元33可以与该第一传递涡轮单元22是同一个涡轮流量计，也可以是不同涡轮流量计，只要该第一传递涡轮单元22和该第二传递涡轮单元33的相对标准不确定度相同即可，从而使用该第二传递涡轮单元33对该待检单元34进行校准。该待检单元34还可以用于对其他待检流量计进行校准。该环道校准模块3中的离心压缩单元31用于对该环道校准模块3中的气体进行加压，从而增大了该校准过程的量程。
其中，该第一传递涡轮单元22和该第二传递涡轮单元33可以是单个涡轮流量计，也可以是组合传递涡轮流量计，本实施例对此不作限定。
本发明实施例提供的天然气流量计校准装置，基于第一直排校准模块1，使用原级标准单元13对第一音速喷嘴单元12进行校准；基于第二直排校准模块2，使用第二音速喷嘴单元23对该第一传递涡轮单元22进行校准；基于环道校准模块3，使用第二传递涡轮单元33对待检单元34进行校准。在第一直排校准模块1、第二直排校准模块2以及该环道校准模块3中分别设有加压装置，通过调节各加压装置，能够将该校准装置中气体的压力调节到用户所需的压力，使该校准装置的校准量程大大提高。
在一种可能的设计中，该离心压缩单元31的出口与该换热单元32的管程进口连通，该换热单元32的管程出口与该第二传递涡轮单元34的进口连通，该第二传递涡轮单元34的出口与该待检单元34的进口连通，该待检单元34的出口与该离心压缩单元31的进口连通。
通过上述设置使该环道校准模块3中的气体能够循环利用，降低成本提高效率。
进一步地，还可以在该离心压缩单元31的进口处设置补气单元，从而为环道校准模块3提供充足的气体，保证校准过程的压力要求。
在一种可能的设计中，该换热单元32通过水循环系统4为该气体降温。从而保证经该离心压缩单元31压缩后的高温气体能够降温至符合校准过程要求。
在一种可能的设计中，该水循环系统4包括：顺次连通的第一储水罐41、调温单元42、第二储水罐43、水泵44与流量调节单元45；该流量调节单元45的出口与该换热单元32的壳程进口连通，该换热单元32的壳程出口与该第一储水罐41的第一进口连通。
其中，水循环系统4中的水从第一储水罐41流经该调温单元42，该调温单元42对该水进行冷却后将该冷却水输入该第二储水罐43，进而该冷却水经该水泵44流入该流量调节单元45，该流量调节单元45将该冷却水的流量调节至设定流量后输入该换热单元32的壳程，对该换热单元32的管程中的气体进行冷却。
在一种可能的设计中，该离心压缩单元31的压缩比为1:(1.05-1.2)。
采用低压缩比的离心压缩单元31能够有效衰减气体脉动，以免气体脉动对校准结果产生影响。其中，该离心压缩单元31可以是压缩机。
图2是本发明实施例提供的一种天然气流量计校准方法的流程图，该天然气流量计校准方法包括：
201、获取第一音速喷嘴单元12的流出系数和流出系数合成相对标准不确定度。
其中，该流出系数用于计算该第一音速喷嘴单元12的流量，该流出系数合成相对标准不确定度表示：在校准过程中，该第一音速喷嘴单元12作为校准装置，传递给下一级流量计的不确定度。该流出系数可以通过下述公式(七)计算得到：
Figure BDA0002042178700000081
式中：
Cd——第一音速喷嘴单元12的流出系数，无因次；
qm——第一音速喷嘴在实际条件下的质量流量，kg/s；
R——通用气体常数，通常取8314.41；
M——该第一直排校准模块1中气体的摩尔质量，无因次；
T0——该第一直排校准模块1中气体的滞止温度，摄氏度(℃)；
Figure BDA0002042178700000082
——第一音速喷嘴单元12喉部的截面积，平方米(m2)；
C*——该第一直排校准模块1中气体的临界流函数；
P0——该第一直排校准模块1中气体的滞止绝对压力，MPa。
在一种可能的实现方式中，该第一音速喷嘴单元12的流出系数合成相对标准不确定度能够通过如下计算公式(二)计算得到，该第一音速喷嘴单元12的流出系数合成相对标准不确定度用于计算该第一传递涡轮单元22的校准系数：
Figure BDA0002042178700000083
式中：
ur(Cd)——该第一音速喷嘴单元12的流出系数合成相对标准不确定度，无因次；
ur(qm)——原级标准单元13的流量相对标准不确定度，无因次；
ur——该原级标准单元13的测量重复性不确定度，无因次；
ur(d)——该第一音速喷嘴单元12的喷嘴喉部直径测量相对标准不确定度，无因次；
ur(P0)——第一直排校准模块1的压力测量相对标准不确定度，无因次；
ur(T0)——该第一直排校准模块1的温度测量相对标准不确定度，无因次；
ur(M)——该第一直排校准模块1的气体组分相对标准不确定度，无因次。
202、基于该第一音速喷嘴单元12的流出系数，确定第二音速喷嘴单元23的流量。
由于该第一音速喷嘴单元12与该第二音速喷嘴单元23的流出系数相同，所以该第一音速喷嘴单元12的流出系数也可以用该流出系数计算该第二音速喷嘴单元23的流量。该流量用于计算该第一传递涡轮单元22的校准系数。
203、获取第一传递涡轮单元22的气体工况密度、输出频率。
其中，该第一传递涡轮单元22的气体工况密度为在第一直排校准模块1中，该第一传递涡轮单元22的气体工况密度。
该第一传递涡轮单元22的输出频率为在第一直排校准模块1中，该第一传递涡轮单元22的输出频率。
204、基于该第二音速喷嘴单元23的流量、该第一传递涡轮单元22的气体的工况密度、输出的频率，确定该第一传递涡轮单元22的校准系数。
其中，该第一传递涡轮单元22的校准系数利用如下计算公式(一)计算得到：
Figure BDA0002042178700000091
式中：
K——该第一传递涡轮单元22的校准系数，1/m3；
f——该第一传递涡轮单元22输出的频率，1/s；
ρs——该第一传递涡轮单元22的气体工况密度，kg/m3；
qms——该第二音速喷嘴单元23的流量，kg/s。
使用上述公式(一)获取该校准系数准确性较高。
205、基于传递涡轮单元的校准系数和该第一音速喷嘴单元12的流出系数合成相对标准不确定度，获取该第一传递涡轮单元22的相对标准不确定度。
该相对标准不确定度用于表示：在校准过程中，该第一传递涡轮单元22作为校准装置，传递给待检单元34的不确定度。
在一种可能的实现方式中，该第一传递涡轮单元22的相对标准不确定度能够通过如下计算公式(三)计算得到：
ur 2(K)＝ur 2(qms)+ur 2(f)+ur 2(ρs) (三)
式中：
ur(K)——该第一传递涡轮单元22的相对标准不确定度，无因次；
ur(qms)——该第一音速喷嘴单元12的流出系数合成相对标准不确定度，无因次；
ur(f)——该第一传递涡轮单元22输出频率的相对测量不确定度，无因次；
ur(ρs)——该第一传递涡轮单元22的工况密度不确定度，无因次。
进一步的，还可以将该相对标准不确定度的二倍获取为该第一传递涡轮单元2211的扩展不确定度。
206、基于该第一传递涡轮单元22的相对标准不确定度，获取待检单元34的待检不确定度。
在本发明实施例中，该待检单元3424可以是待检的天然气工作表，例如，可以是天然气涡轮工作表，本实施例对该待检单元3424的具体形式不作限定。
在一种可能的实现方式中，该待检不确定度能够通过如下计算公式(四～五)计算得到：
Figure BDA0002042178700000101
Figure BDA0002042178700000102
式中：
ur(qs)——该第一传递涡轮单元22的流量不确定度，无因次；
ur(K)——该第一传递涡轮单元22的相对标准不确定度，无因次；
ur(f)——该第一传递涡轮单元22输出的频率的相对测量不确定度，无因次；
ur(Kturbine)——该待检单元34的待检不确定度，无因次；
ur(qs)——该第一传递涡轮单元22的流量不确定度，无因次；
ur(Ps)——该第一传递涡轮单元22的压力不确定度，无因次；
ur(Ts)——该第一传递涡轮单元22的温度不确定度，无因次；
ur(Zs)——该第一传递涡轮单元22的压缩因子不确定度，无因次；
ur(Pturbine)——该待检单元34的压力不确定度，无因次；
ur(Tturbine)——该待检单元34的温度不确定度，无因次；
ur(Zturbine)——该待检单元34的压缩因子不确定度，无因次。
207、获取该待检单元34的流量不确定度。
具体地，该获取过程包括：
获取该待检单元34输出的频率的相对测量不确定度；
基于该待检单元34输出的频率的相对测量不确定度、该待检单元34的待检不确定度以及下述公式(六)，获取该待检单元34的流量不确定度：
Figure BDA0002042178700000111
式中：
ur(qturbine)——该待检单元34的流量不确定度，无因次；
ur(Kturbine)——该待检单元34的待检不确定度，无因次；
ur(fturbine)为该待检单元34输出的频率的相对测量不确定度，无因次。
上述所有可选技术方案，可以采用任意结合形成本发明的可选实施例，在此不再一一赘述。
本发明实施例提供的天然气流量计校准方法，基于第一直排校准模块，使用原级标准单元对第一音速喷嘴单元进行校准；基于第二直排校准模块，使用第二音速喷嘴单元对该第一传递涡轮单元进行校准；基于环道校准模块，使用第二传递涡轮单元对待检单元进行校准。在第一直排校准模块、第二直排校准模块以及该环道校准模块中分别设有加压装置，通过调节各加压装置，能够将该校准装置中气体的压力调节到用户所需的压力，使该校准装置的校准量程大大提高。
上述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种天然气流量计校准装置，其特征在于，所述天然气流量计校准装置包括：第一直排校准模块(1)、第二直排校准模块(2)和环道校准模块(3)；
所述第一直排校准模块(1)包括：沿气体的流动方向依次设置的第一加压单元(11)、第一音速喷嘴单元(12)和原级标准单元(13)，所述第一加压单元(11)用于使所述第一直排校准模块(1)中的气体压力在0.3兆帕MPa-9.0MPa范围内；
所述原级标准单元(13)用于确定所述第一音速喷嘴单元(12)的流出系数合成相对标准不确定度；
所述第二直排校准模块(2)包括：沿气体的流动方向依次设置的第二加压单元(21)、第一传递涡轮单元(22)和第二音速喷嘴单元(23)，所述第二加压单元(21)用于使所述第二直排校准模块(2)中的气体压力在0.3MPa-9.0MPa范围内；
所述第二音速喷嘴单元(23)与所述第一音速喷嘴单元(12)的流出系数合成相对标准不确定度相同；所述第二音速喷嘴单元(23)用于确定第一传递涡轮单元(22)的校准系数和相对标准不确定度；
所述环道校准模块(3)包括：沿所述气体的流动方向依次设置的离心压缩单元(31)、换热单元(32)、第二传递涡轮单元(33)和待检单元(34)；
所述第二传递涡轮单元(33)与所述第一传递涡轮单元(22)的相对标准不确定度相同，所述第二传递涡轮单元(33)用于确定所述待检单元(34)的相对标准不确定度。
2.根据权利要求1所述的天然气流量计校准装置，其特征在于，所述离心压缩单元(31)的出口与所述换热单元(32)的管程进口连通，所述换热单元(32)的管程出口与所述第二传递涡轮单元(34)的进口连通，所述第二传递涡轮单元(34)的出口与所述待检单元(34)的进口连通，所述待检单元(34)的出口与所述离心压缩单元(31)的进口连通。
3.根据权利要求1所述的天然气流量计校准装置，其特征在于，所述换热单元(32)通过水循环系统(4)为所述气体降温。
4.根据权利要求3所述的天然气流量计校准装置，其特征在于，所述水循环系统(4)包括：顺次连通的第一储水罐(41)、调温单元(42)、第二储水罐(43)、水泵(44)与流量调节单元(45)；
所述流量调节单元(45)的出口与所述换热单元(32)的壳程进口连通，所述换热单元(32)的壳程出口与所述第一储水罐(41)的第一进口连通。
5.根据权利要求1所述的天然气流量计校准装置，其特征在于，所述离心压缩单元(31)的压缩比为1:(1.05-1.2)。
6.一种天然气流量计校准方法，其特征在于，所述天然气流量计校准方法包括：
获取第一音速喷嘴单元(12)的流出系数和流出系数合成相对标准不确定度；
基于所述第一音速喷嘴单元(12)的流出系数，确定第二音速喷嘴单元(23)的流量；
获取第一传递涡轮单元(22)的气体工况密度、输出频率；
基于所述第二音速喷嘴单元(23)的流量、所述第一传递涡轮单元(22)的气体的工况密度、输出的频率，确定所述第一传递涡轮单元(22)的校准系数；
基于传递涡轮单元的校准系数和所述第一音速喷嘴单元(12)的流出系数合成相对标准不确定度，获取所述第一传递涡轮单元(22)的相对标准不确定度；
基于所述第一传递涡轮单元(22)的相对标准不确定度，获取待检单元(34)的待检不确定度；
其中，所述第一传递涡轮单元(22)的校准系数利用如下计算公式(一)计算得到：
Figure FDA0002042178690000021
式中：
K——所述第一传递涡轮单元(22)的校准系数，立方米分之一1/m3；
f——所述第一传递涡轮单元(22)输出的频率，秒分之一1/s；
ρs——所述第一传递涡轮单元(22)的气体工况密度，千克每立方米kg/m3；
qms——所述第二音速喷嘴单元(23)的流量，千克每秒kg/s。
7.根据权利要求6所述的天然气流量计校准方法，其特征在于，所述第一音速喷嘴单元(12)的流出系数合成相对标准不确定度能够通过如下计算公式(二)计算得到：
Figure FDA0002042178690000031
式中：
ur(Cd)——所述第一音速喷嘴单元(12)的流出系数合成相对标准不确定度，无因次；
ur(qm)——原级标准单元(13)的流量相对标准不确定度，无因次；
ur——所述原级标准单元(13)的测量重复性不确定度，无因次；
ur(d)——所述第一音速喷嘴单元(12)的喷嘴喉部直径测量相对标准不确定度，无因次；
ur(P0)——第一直排校准模块(1)的压力测量相对标准不确定度，无因次；
ur(T0)——所述第一直排校准模块(1)的温度测量相对标准不确定度，无因次；
ur(M)——所述第一直排校准模块(1)的气体组分相对标准不确定度，无因次。
8.根据权利要求6所述的天然气流量计校准方法，其特征在于，所述第一传递涡轮单元(22)的相对标准不确定度能够通过如下计算公式(三)计算得到：
ur 2(K)＝ur 2(qms)+ur 2(f)+ur 2(ρs) (三)
式中：
ur(K)——所述第一传递涡轮单元(22)的相对标准不确定度，无因次；
ur(qms)——所述第一音速喷嘴单元(12)的流出系数合成相对标准不确定度，无因次；
ur(f)——所述第一传递涡轮单元(22)输出频率的相对测量不确定度，无因次；
ur(ρs)——所述第一传递涡轮单元(22)的工况密度不确定度，无因次。
9.根据权利要求6所述的天然气流量计校准方法，其特征在于，所述待检不确定度能够通过如下计算公式(四～五)计算得到：
Figure FDA0002042178690000041
Figure FDA0002042178690000042
式中：
ur(qs)——所述第一传递涡轮单元(22)的流量不确定度，无因次；
ur(K)——所述第一传递涡轮单元(22)的相对标准不确定度，无因次；
ur(f)——所述第一传递涡轮单元(22)输出的频率的相对测量不确定度，无因次；
ur(Kturbine)——所述待检单元(34)的待检不确定度，无因次；
ur(qs)——所述第一传递涡轮单元(22)的流量不确定度，无因次；
ur(Ps)——所述第一传递涡轮单元(22)的压力不确定度，无因次；
ur(Ts)——所述第一传递涡轮单元(22)的温度不确定度，无因次；
ur(Zs)——所述第一传递涡轮单元(22)的压缩因子不确定度，无因次；
ur(Pturbine)——所述待检单元(34)的压力不确定度，无因次；
ur(Tturbine)——所述待检单元(34)的温度不确定度，无因次；
ur(Zturbine)——所述待检单元(34)的压缩因子不确定度，无因次。
10.根据权利要求9所述的天然气流量计校准方法，其特征在于，所述天然气流量计校准方法还包括：
获取所述待检单元(34)输出的频率的相对测量不确定度；
基于所述待检单元(34)输出的频率的相对测量不确定度、所述待检单元(34)的待检不确定度以及下述公式(六)，获取所述待检单元(34)的流量不确定度：
Figure FDA0002042178690000043
式中：
ur(qturbine)——所述待检单元(34)的流量不确定度，无因次；
ur(Kturbine)——所述待检单元(34)的待检不确定度，无因次；
ur(fturbine)为所述待检单元(34)输出的频率的相对测量不确定度，无因次。
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