特邀嘉賓:上海理工大（dà）學光電學院副教授　鄭榮（róng）根
　　　　　　　　　　上海方龍流（liú）量校驗設備製造有限公司總經理　 薑耀龍
主持人:特邀主持北京森（sēn）邁公司總（zǒng）經理（lǐ） 　王峰

　　主持人:
　　首先，讓我們歡迎今天的特（tè）約嘉賓鄭榮根副教授（shòu）和薑耀龍總經理。
　　大口徑流量（liàng）計(流量儀表)的現場校準一直（zhí）是一個很複雜的問題，在今年《中國計（jì）量》第10期的（de）“校準三人行”中，中石化廣州分（fèn）公司（sī）計量室劉忠副主任也談到了大口徑水表現場校準的難度和（hé）問題。這（zhè）一期的“校準三人行”我們就請上（shàng）海理工大學光電學院鄭榮根副教授和上海方龍流量校驗設（shè）備製造有限公司薑耀龍總經理來（lái）談（tán）談大口徑流量計以及現場校準的問題。
　　鄭教授，您對流量計量有（yǒu）較深的（de）研究，請您談談（tán）大口徑流量計及其現場校準。

　　鄭榮（róng）根副教授:
　　首（shǒu）先我覺得劉主任提出的問題是目前流量計量中存在的一（yī）個（gè）很重要、很（hěn）有現實意義的問題。我們常常碰到這樣的事:生產廠（chǎng）生（shēng）產的流量計（jì）檢定合（hé）格後賣給用戶，用戶卻無法（fǎ）正常使用，於是用戶找（zhǎo）生產廠，說儀（yí）表不好，生產廠聽了用戶的抱怨說，那（nà）行，我（wǒ）對（duì）自己的產品負責，你（nǐ）說我不好，你把流量（liàng）計拿來我分析分析哪裏（lǐ）不好，真有（yǒu）問題，我也好采（cǎi）取措施提高質量。生產廠拿到用戶退回的（de）儀表仔細檢查，發現完全是一個合格品，沒有任何問題，於是又發給用戶，用戶用上去還是不行，於是（shì）生（shēng）產（chǎn）廠和用戶相互抱怨（yuàn）、扯皮……問題到底在哪（nǎ）裏，責任到底在誰呢（ne）？這（zhè）要具體分析，但首先（xiān）要從（cóng）流量測量的基本特點說起（qǐ）。

　　流量測量與其他物理量測量（liàng）的差別，也就是流量測量與其（qí）他物理量測量相比，最為困難的地方就是測量對象的複雜性。測量對象的複雜性包括組分的複雜性。從相（xiàng）的角度來（lái）說（shuō）有單獨相、兩（liǎng）相、多相，單相又有氣（qì）相、液相、固相（xiàng），單相介質中，每一相又由於物理性質(例如密度、黏度)及其存在的環境條件(例如溫度、壓力)又有成千上萬種情況。如果是（shì）兩相或多相，則更為複雜。各（gè）相組成（chéng）比例，其中一些相在另一些相中（zhōng）的分布（bù）、行為等都對流量測量有很大的影響。此外流量測（cè）量的對象是流動的流體，因此流體（tǐ）流動的流態(層（céng）流還是紊流)、管道（dào）截麵上的速（sù）度分布，也對流量測量造成很大的影響。所（suǒ）以需要說明的是（shì），隻有（yǒu）在這三大影響要素:組分、物理性質、流態完（wán）全相同時，校準（zhǔn）(或檢定)的結果（guǒ）與使用才會準確一致。當然這（zhè）是不可能（néng）的。

　　通過（guò）上麵的一些簡（jiǎn）單介（jiè）紹，我們就有可能對生產廠與用戶之間的（de）“公案”作出一些判斷:可以說在這種情況下生產廠的儀表是沒有問題的，它是按照企（qǐ）業標準或（huò）國家標（biāo）準生產（chǎn）並檢驗合格的，問題出在使用上。流量儀表的生產（chǎn）廠一般都是用空氣或水在（zài）常溫下檢定流量儀表的（de），流量標準裝置按照JJG164-1986或JJG165-1975檢定規程的要求，由（yóu）穩定壓源流產生定常流，然後在保證儀表前後直管段長度的情況下檢定儀表（biǎo）。順便說明一下為什麽要保證（zhèng）儀表（biǎo）前後有一定長度的直管段。這就是要保證流體到達被檢儀表時管道截（jié）麵上的速度分布按照層流流動或（huò）充分發展的紊流流（liú）動分（fèn）布，對應一個流量是一種分布，這樣在儀表上反映就是一個量值。再回到前麵，如果用戶買了生產（chǎn）廠檢定合格的（de）儀表，安裝（zhuāng）在（zài）不同介質、不同溫度或不同壓力的管道上，或者安裝管道保（bǎo）證不了到達（dá）儀表時管道截（jié）麵上的速度分布（bù）要求，那麽儀表示值就會與生（shēng）產廠檢定數據有差別，個別情況（kuàng）會差得很大（dà），這對速度式流（liú）量儀表尤為明顯。

　　主持人:
　　作為（wéi）用（yòng）戶（hù），希望生產廠（chǎng）給一個（gè）與用戶使用的介質一致、工作狀況一致、流態（tài）一致的檢定數據，這樣我用起來就（jiù）不會有什麽問題了。

　　鄭榮根副教授:
　　是這樣的。其實生產廠也希望（wàng）這樣，不希望扯皮，不希望吃冤枉（wǎng）官司，所以他們也（yě）在努力。比如，規定流（liú）量儀表使用（yòng）時介質必須一致；規定速（sù）度式流量儀表（biǎo）在安裝時必須在儀（yí）表前（qián）有不少於（yú）10倍管道（dào）直徑的直管段，在儀表（biǎo）後有不（bú）少於5倍管道直徑的直管段。但是由於現場的千變（biàn）萬（wàn）化，被測介質及工況的千差萬別，生產（chǎn）廠及各地計量部門雖然能夠解決用戶流量（liàng）測量中的部分（fèn）問題，但肯定（dìng）解決不了所有的問題。

　　那（nà）麽有沒有解決流量計（jì）量中準確一致問題的辦法呢？我認為其中一個有（yǒu）效的（de）方法（fǎ）就是劉（liú）主任談到的現場（chǎng）校準方法。這就是說（shuō）如果我（wǒ）們有可能讓標準器與被檢儀表串聯在（zài）一個管道中，那麽校準與使用介質、介質的物理性質和工作狀態的一致（zhì）性問題就基（jī）本解決了(注:這僅對單相流而言，對多相流則（zé）另當別論)，隻要保證對應（yīng）於一個流量和到達儀表時的流體（tǐ）速度分布一致，這樣流量（liàng）計校準與使用一致性的誤（wù）差（chà）就有（yǒu）可能減（jiǎn）小到可以接受的（de）程度。

　　主持人:
　　通過鄭教授的介（jiè）紹，我們可以這（zhè）樣理解，不管是生產流量計的企業，還是計（jì）量技術（shù）機（jī）構（gòu），隻要是在實驗室（shì）裏檢定（dìng）合格，或（huò）經過校準的流量計，由於使用的介質、檢定(校準)的條件和環境與使用（yòng）時的不同，因此都會出（chū）現不同程度的偏差，而這個偏差是可以通過現場校準來修正的。如果是這樣，如何實現（xiàn）現場校準呢？

　　鄭榮根副教（jiāo）授:
　　說到現場校準，首先是標準器的選擇。由於現場校準是（shì）動（dòng）態的(因為通常使用的流量標準裝（zhuāng）置校準是（shì）靜態的，所以不（bú）能用於現場（chǎng）校準，例如（rú）靜態容積法（fǎ）或質量法水流量標準裝置)，又由於一些龐大的裝置無法用於現場校（xiào）準(例如動態質量法水流量標（biāo）準裝置)，我個人覺得可（kě）以根據準確度的要求選用標準表或體積管流量標準裝置。目前由於加工技術和（hé）電子技術的發展，我國製造的（de）標準表的準確度可以達到0.1級。如果被檢表的準確度要求不超過0.5級，則完全可以用於標準表進行現場校驗（yàn），這樣的校準方法成本比較低，操作方便。但如（rú）果被（bèi）檢表的準確度要求超過0.5級，要求達到（dào）0.3級(如加油機)或更高，則用0.2級的標準表校準從理（lǐ）論上講不合適，按（àn）誤差理論校準結果的置信概率較低，此時（shí）就（jiù）要求使用更高準（zhǔn）確度的標（biāo）準器。從目（mù）前（qián）的國內外流量（liàng）標（biāo）準器的現狀看，比較適合現（xiàn）場校準的裝置隻有體積管流量標準（zhǔn）裝置（zhì）。

　　主持人:
　　另外，鄭教授剛才提到的（de）對準確（què）度要求較高的流量計進行現場校準時比較適用的（de）標準（zhǔn）裝置是（shì）流量體積管，這方麵目前國內的情況怎樣，我們請專門生產和研發流量（liàng）計的上海方龍流（liú）量（liàng）校驗設備製造有限公司薑耀龍總（zǒng）經理介紹一下。

　　薑耀龍總經理:
　　很高興參加王峰總經（jīng）理主持的“校準（zhǔn）三人（rén）行（háng）”談話節目（mù），也（yě）很（hěn）高興和鄭教授一起（qǐ）交流流量計量方麵的技術問題。
　　大口徑流量計工程（chéng）現場應用範圍很普遍，現場檢定（dìng）或校準確實是一個現實問題，如何有效（xiào）地解決，有一（yī）定難度。前（qián）麵鄭教（jiāo）授提到的標準表法是一種行之有效的方（fāng）法，但也有其問題。車（chē）裝大口徑標準流量計一般為DN300左右，最大流量也隻能在1000m3/h左右，對大於DN300或更大的表(如電磁流量計400mm、500mm、1000mm、1500mm、2000mm……)就（jiù）存（cún）在問題（tí）了，連（lián）檢定其下線點值也不行（háng）。然而作為標準表裝在車上，也是屬於離線表，原檢定的基準介（jiè）質工況環境與現場肯定不會一樣，運載中震（zhèn）動和現（xiàn）場環境影響也不可（kě）避免，其標（biāo）準性也是個值得商榷的問題。

　　另外，標準表方法還有一個問題（tí），就是小流量點的校（xiào）驗誤（wù）差（chà）大。因為流量儀表的準確度（dù）等級是由引用（yòng）誤差的大小來確定的，所謂引用誤差即儀表每（měi）一測量點的允許誤差與儀表測量上限之比，如果標準流量計準（zhǔn）確度為0.2級，則其引用誤差相對值為0.2%，儀表每（měi）一點測量值為測量上限的0.2%，如果這（zhè）台標準流量計為DN200，測量上限為500m3/h，則每一點的測量誤差允許（xǔ）值為1m3/h。這對於100m3/h的測量點，測量誤差為1%，對於50m3/h的測量點，測量誤差為2%。換言之，流量變小則標準表在這些點上的相對（duì）測量誤差變大，隻有在測量上限這（zhè）一點保證相對測量誤差不超過0.2%。所以這給標準表方法的使用帶來（lái）很大的局限性。在這一點上，體積管的優越性和穩（wěn）定性就很突（tū）出。根據現場使用的條件，可（kě）以在標準管段上加多（duō）個檢測開關或使球的運動減慢等方法使校驗表在小（xiǎo）流（liú）量（liàng）點上（shàng）也獲得較高的準確度。

　　我們作為專業（yè）生產標準體積管流量校驗裝置的企業，在長期為（wéi）用戶提供（gòng）在（zài）線（xiàn）和離線檢定裝備(固（gù）定式（shì）基地型和移動式車載型體積管（guǎn）)的工作中（zhōng），也（yě）經常遇到大口徑流量計現場檢定的技（jì）術谘詢和需求信息（xī）。隨著科學技術的（de）飛速發展，計量校準技術的應用拓展，我們現生產一種LJG-16A型雙向車載標（biāo）準體積管流量校驗裝（zhuāng）置，其流量檢測範圍在(200～1200)m3/h左右，一般滿量程可檢（jiǎn）DN300流量計，如用於檢（jiǎn）DN400～DN1000的電磁流量計，則必須使（shǐ）液體流速控製在0.5m/s以下進行檢定（dìng），完（wán）全可以滿足現場檢定。為什（shí）麽車載體（tǐ）積管不能對大口徑(DN300以上)現場流量計完成檢定工作，其原因有三點:一是受車體本身長（zhǎng）、寬、高的交通道路法規限製；二是（shì）現場介質工作（zuò）壓力不能大於2.5MPa(主要是大（dà）口徑金屬軟管壓力（lì）標準所限)；三（sān）是流體大流量、大流速（sù）(體積管球的運行速度（dù）不得大（dà）於3m/s技術標準（zhǔn）所限)。

　　在這（zhè）裏我個人有個想法:對大口徑流量計的現場檢（jiǎn）定能否（fǒu）在用體積管（guǎn）檢定(介質為水)小流量數（shù）據基準上，從理論上推導出中、大流量的數據。
我認為大（dà）口徑（jìng）流量計(介質為水)用標準體積管檢（jiǎn）定下限點小流（liú）量，檢（jiǎn）定結果在準確度範圍內，實際（jì）運行證明，該台（tái）表的中、大流量都不會（huì）超（chāo）過小流（liú）量的準確度值，也就是說，該儀表均在準確度範圍內。這樣推導行不行，我們作為檢定校準裝置的生產企業，很願意同國內流量專家們探討流量領域的技術應用課題。

　　鄭榮（róng）根（gēn）副教授:
　　我還想補充一（yī）點。標（biāo）準表法盡管（guǎn）有（yǒu）其（qí）成本低、操作簡便等優點，但由於標準表本身是由流量標準裝置校驗（yàn）的，因此如果使用於校準介質不同、介質的物理特性不（bú）同、工作狀態也不同的場（chǎng）合，則標準表示值需要修正。至於如何修正（zhèng），有什麽規（guī）律（lǜ），我們進行過一些研究但很少(這需要大量的投入)，所以此時運用標準表方法並不很適合。相對於（yú）標準表，體積管就（jiù）沒有這個問題。因為體積管計量是兩個檢測開（kāi）關之間由檢（jiǎn）測器排出的流體體積，這個（gè）體積（jī）不受流體（tǐ）介質的密（mì）度、速度、成分的影響。

　　流量計（jì）量是一個相當複（fù）雜（zá）的問題，還有更大的一片天地是兩相或多相流量計，在這方麵可以說（shuō）很少有成功的儀表，其基（jī）本原因就是組分及其（qí）狀態的複雜性。所以現實生產中的多相流多采用分相計量法，如油田裏的（de）油氣水計量，一般就是用三相（xiàng）分離器將油氣（qì）水三相分離分別計量。還有一種方法就是讓管道中的流速加大使兩（liǎng）相或多相完全充分均勻地混合，把它當作單相計量，比如蒸汽流量計就要求蒸汽溫度非常高，這樣水和空氣完全充分均勻混合；如果泥漿中（zhōng）泥土顆粒的（de）直徑不超過0.1mm，則在紊流情況下也可以將它作為單相流計量。

　　總之，流量計量方麵還有很多很多的問題有待我們年輕有為的有識之士（shì）、有（yǒu）誌（zhì）之士去解決，以便創造出更多的計量方法（fǎ）、更多的儀器儀表為工業生產服務（wù）。

　　上麵（miàn）我談的一些看法，肯定是不全麵（miàn）的，也（yě）可能存在（zài）片麵之處，請各位（wèi）專家及經驗豐富的工程技術人員批評指正。拋磚引玉，引起大家對流量計量的關心，是（shì）我的心願。

　　主（zhǔ）持人:
　　兩位嘉（jiā）賓就流量計現場校準談了各自的意見（jiàn）。流量計的現場校準是一個非常複（fù）雜的（de）技術問題，正如嘉賓們所說的還有很多很多的問題有待我（wǒ）們去解決。除了技術問題以外，流量（liàng）計（jì）的校（xiào）準還涉及到法製計量，我們希望大家都來參與討論，為我國的計量（liàng）事業獻（xiàn）計獻策。
本期的“校準三人行（háng）”到此結束，謝謝（xiè）二位嘉賓，謝謝各位讀者。