天然气计量基础讲义

天然气基础

天然气计量基础 主要内容 测量误差基本概念 计量器具 量值传递与溯源 计量系统

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主要的天然气计量方法标准

分类 计量系统

标准号及标准名称 GB/T 18603-2001 天然气计量系统技术要求 GB/T 18604-2001 用气体超声流量计测量天然气流量

采标情况 参考 EN1776:1998 参考 ISO/TR12765和AGA9报 告 参考 ISO/6143和AGA3报告 参考 EN12480:2002 参考 ISO/TR12764 参考 ISO/10790和AGA11报告 待出版 参照采用ISO6976: 等同采用ISO12213 等效采用ASTM案D1945

SY/T 6143-2004 用标准孔板流量计测量天然气流量 计量方法 SY/T 6660-2006 用旋转容积式流量计测量天然气流量 SY/T 6143-2004 用旋进旋涡流量计测量天然气流量 SY/T 6659-2006 用科里奥利质量流量计测量天然气流量 SY/T 用涡轮流量计测量天然气流量

GB/T 11062-1998 天然气发热量、密度和相对密度的计算方法 相关物性计算方法 GB/T17747-1999 天然气压缩因子的计算 GB/T 13610-2003 天然气的组成分析 气相色谱法

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第一章 测量误差的基本概念

介绍测量误差的基本概念，如测量误 差的定义、分类、误差的来源等。通过这 些内容的学习，可以对测量误差有个全面 的了解。

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第一章 测量误差的基本概念

[测量]误差error [of measurement] : 测量结果减去被测量的真值。(JJF1001-1998《通用计量术语及定 义》)

测量误差

=

测量结果 - 真值

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第一章 测量误差的基本概念[量的]真值 True value [ of a quantity ] : 与给定的特定量的定义一致的值。(JJF1001-1998《通用计量术语及定义》)

真值(true value) 是指一个特定的物理量 在一定条件下所定义的 客观量值，又称为理论 值或定义值。理论真值 一般只存在于纯理论之 中。

三角形内角之 和恒为180º

一个整圆周角为 360º

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第一章测量误差的基本概念[量的]约定真值 Conventional true value [ of a quantity ] : 对于给定目的具有适当不确定度的、赋予特 定量的值，有时该值是约定采用的。(JJF1001-1998《通用计量术语及定义》)

这个术语在计量学 中常用。以前亦称指定 值、最佳估计值、约定 值或参考值等等。误差 是针对真值而言的，真 值一般都是指约定真值。

由国家建立的实 物基准-千克原 器质量既是约定 真值。

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第一章测量误差的基本概念绝对误差 定 义 特 点被测量的 真值，常 用约定真 值代替 测量结果 绝对误差 ① 绝对误差 是一个具有 确定的大小、 符号及单位 的量。 ② 绝对误 差不能说明 测量的准确 度。 ③ 绝对误 差就是[测 量]误差。

x x x0

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第一章测量误差的基本概念修正值(correction): 用代数方法与未修正测量结果相加，以补偿 其系统误差的值。(JJF1001-1998《通用计量术语及定

义

》)

c x x0 x在测量仪器中，修正值常以表格、曲线或 公式的形式给出。 在智能测量仪器中，可修正值存储在仪器 中，仪器输出的是已修正结果(corrected result)。这样可提高测量准确度。

绝 对 误 差

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第一章测量误差的基本概念例： 由某电流表测得的电流示值为0.83 mA,查该电流 表检定证书，得知该表在0.8mA及其附近的修正值为- 0.02mA,那么被测电流的实际值为：

I 0 . 83 ( 0 . 02 ) 0 . 81 A

测量结果绝 对 误 差

修正值

修正的测量结果

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第一章测量误差的基本概念相对误差相对误差(relative error): 测量误差除以被测量的真值。(JJF1001-1998《通用计量术语及定 义》)

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第一章测量误差的基本概念 x x0 x x0 x0

定义

x

绝对误差被测量的真值，常用约 定真值代替，也可以近

x0 似用测量值 来代替 x

特点相 对 误 差

①相对误差只有大 小和符号，而无量 纲，一般用百分数 来表示。

相对误差 ② 相对误差 常用来衡量测 量的相对准确 程度。

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第一章测量误差的基本概念例： 用两种方法测量L1= 100mm尺寸的工件，其误差分别为 ΔX1=10μm , ΔX2=8μm 用第三种方法测量L2= 80mm的尺寸，其误差为 ΔX3=7μm 试评价三种测量方法准确度的高低。 1 1 10 100 2 8 10 100 3

3

0 . 01 % 0 . 008 %

3 相 对 误 差

7 10 80

3

0 . 009 %

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第一章 测量误差的基本概念误差分类系统误差(systematic error): 在重复性条件下，对同一被测量进行无限 多次测量所得结果的平均值与被测量的真值之差。(JJF1001-1998《通用计量术语及定义》)

特征误 差 分 类

在相同条件下，多次测量同一量值时， 该误差的绝对值和符号保持不变，或者在 条件改变时，按某一确定规律变化的误差。

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第一章测量误差的基本概念随机误差(random error): 测量结果与在重复性条件下, 对同一被测 量进行无限多次测量所得结果的平均值之差。(JJF1001-1998《通用计量术语及定 义》)

特征误 差 分 类

在相同测量条件下，多次测量同一 量值时，绝对值和符号以不可预定方式 变化的误差。

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第一章测量误差的基本概念粗大误差(gross error) : 在一定的测量条件下，测量结果明显地偏离 实际值所形成的误差。

1、莱以特准则(3σ)

判别准则

2、罗曼诺夫斯基准则 3、格罗布斯准则 4、狄克松准则

误 差 分 类

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第一章测量误差的基本概念辨析误差、随机误差和系统误差之间的关系测得值的概率 密度曲线 总体均值 随机误差

误差= 测得值-真值 =(测得值-总体均值) +(总体均值-真值) =随机误差+系统误差

真值 系统误差

测得值 误差

μ-

kσ

t

μ

yi

μ+kσ 测得值 y

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第一章测量误差的基本概念误差来源主要来源

测量装 置误差

测量方 法误差

测量环 境误差

测量人 员误差

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第一章测量误差的基本概念测量装置误差 ： 由于测量装置的设计、工艺或调整以及磨损、 读标准装置相关 参数的仪器，如 老化或故障等原因所引起的误差。计量标准等本身 体现出来的量值， 不可避免含有误 差

压力表、温度计 等本身都具有误 差

流量计直管 段等对流量 测量的影响

测量装置误差

标准器误差误 差 来 源

仪器误差

附件误差

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第一章 测量误差的基本概念测量环境误差 ： 由于各种环境因素与要求条件不一致而造成 的误差。 电子测量中，环境温度、电源电压、电磁干 扰影响，产生测量误差。 激光光波比长测量中，空气的温度、湿度、 尘埃、大气压力影响，产生测量误差。误 差 来 源

高精度的准直测量中，气流、振动等影响， 产生测量误差。

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第一章 测量误差的基本概念测量方法误差 ： 由于测量方法的不完善，或采用近似的计算 公式等原因所引起的误差，又称为理论误差。

误 差 来 源

工作条件压缩因子(Zf)通常的测量方法是计算。 目前计算方法标准有：ISO12213,AGA8号报 告，GB/T17747和NX-19。前三种方法在管输 条件下计算的不确定度不大于0.1%,后一种方 法为0.3~0.5%.

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第一章 测量误差的基本概念

测量人员误差 ： 由于测量人员的工作责任心、技术熟练程度、 生理感官与心理因素、测量习惯等的不同而引起 的误差。

要求测量人员要认真了解测量仪 器的特性和测量原理，熟练掌握测 量规程，精心进行测量操作，并正 确处理测量结果。误 差 来 源