流量计测试，校准有许多挑战

在压力和温度升高的条件下，石油储量的开采不断增加，这对准确的流量测量提出了技术挑战。一个直接的挑战是，油藏产出的油的压力和温度可能与典型的校准实验室条件存在很大差异。

校准石油和天然气行业流量计的历史实践是尝试通过流体温度和压力匹配液体粘度，随之而来。由于现有校准设施设置的限制，匹配所有参数都很少可能。流量范围，温度范围，压力范围等限制，甚至校准流体的物理性质意味着很少有实验室可以满足所有客户要求。

这种方法的一个限制是现在已知温度和压力变化对某些流量计技术的测量性能具有潜在的作用。此外，不同的技术表现出不同的敏感性到温度和压力，所有这些都可能对整体测定的测量不确定性的整体测定至关重要。虽然与校准条件相比，服务条件的压力增加可能导致一个测量技术降低流量，但另一种技术可能会过度测量它。实际上，还有结果表明，相同技术的制造商特定流量计可以表现出对温度和压力变化的完全不同的反应。

科氏流量计是高价值产品中最常用的精密流量测量流量计。该设备的制造商已经声明，他们的流量计已经在该设备的流量计算机中内置了补偿，以考虑压力和温度的影响。然而，由于有限的可追溯的低测量不确定度数据，需要更多的工作。

值得注意的是，虽然在高压和温度下有一些研究流量计的研究，但仅存在少量独立和可追踪的数据。此外，公开可用的独立数据仅记录某些仪表类型和大小的性能。米尺寸甚至几何形状被认为是科里奥利流量计在改变压力和温度下性能的关键因素。随着流体压力的增加，流动管的刚性增加导致科里奥利力的降低和质量流量的欠读。对于某些科里奥利设计，随着压力增加弯曲的科里奥利管加强并试图伸直其原始管形式。这被称为Bourdon效应。相对于压力的不同性能意味着不可能推断由于有限的数据集引起的流量计和流量计类型的性能，并且随后在不同条件下要求设备的性能。

完善的技术

对于升高的压力和温度，最适合的流量测量技术可能是那些已经建立的技术，如科里奥利、超声波、涡轮或正位移装置。只有独立的、可追溯的、低测量不确定度的研究才能证实是否如此。同样，传统的液体流量计也可能无法在没有适当考虑、表征甚至修改的情况下，简单地将其性能从低压和温度条件转移到高压和温度条件下。

此外，由于设计之间的许多不同，相同技术的设备(即科里奥利或超声波流量计)的性能可能并不相同;流量计的材料、尺寸效应和内部校正都需要考虑在内。

这些问题必须通过有计划、全面、深入的广谱研究来回答。在未来，甚至有可能确保全球油气监管机构的压力和温度校正是有效的和可追踪的。这将允许在特定应用的环境条件下返回校准。这需要对压力和温度效应进行大量研究，以便更好地理解，并制定和实施合适的校正策略。

克里斯米尔博士现为TÜV SÜD国家工程实验室顾问工程师。这篇文章最初发表于控制工程欧洲的网站。由Chris Vavra编辑，网页内容经理，控制工程，CFE媒体和技术，cvavra@cfemedia.com.。