非校准条件的情况下超声流量计的操作
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全部的校准包括 7 个流量点，在每点重复 6 次。用天然气在 200mm 流量计上流量点分 1.68 、 3.35 、 6.71 、 10.1 、 13.4 、 16.8 和 20m/s （ 5.5 、 11 、 22 、 33 、 44 、 55 和 66ft/sec ），在 300 流量计上对应有小流量显示。这些流率用音速喷嘴测得，分别用天然气和氮气测试。这些校准的回路分布图示于图 1 中。
图1 西南研究院的高压校准回路
(1) 用天然气在 2.8MPa ， 21 ℃校准；
(2) 温度变至 10 ℃，重新校准。温度的变化降低了天然气中的声速，这使得它跟在氮气中的声速很接近；
(3) 介质从天然气变至氮气。氮气中在 2.8MPa ， 21 ℃校准。注意为了使用相同的音速喷嘴，两种声速比中流率值降低，大约为 0.84 ；
(4) 温度变化至 32 ℃。温度的变化增大了氮气中的声速。这使得它跟在天然气中的声速很接近。
在每个流量点收集了上面 5 块表的下列数据：
超声流量计的 Chord 声速和平均声速；
气体平均流率；
校验流率；
校验声速（由西南研究院计算）；
西南研究院的温度和压力。
4.2 数据分析
进行了天然气测试结果和氮气测试结果的曲线对比。对下列项目进行天—天，温度—温度校准数据分析：
流量校准数据（流量计对音速喷嘴）；
流量校准数据（超声流量计对涡轮流量计）；
Chord 声速数据（基于 AGA-8 号报告和气体组成分析的 Chord 声速对计算出的声速）。
西南研究院提出在 95% 置信水平下校准流量计总不确定度约为 0.25% 。比对两个校准结果就会给出 0.35% 的总不确定度。然而，在这种情况下，进行比对的两个校准之间的唯一差别是测试流体。音速喷嘴、涡轮流量计、管线布置、数据采集和超声流量计都是相同的。通过比较同一流量计不同的校准之间的差异，对体系的大部分偏见可以消除。氮气和天然气状态方程中的不确定度经计算均为 0.1% 。在不同的日子，不同的环境条件下，系统运行的随意不确定度经计算为 0.14% 。对相同的流量计，相同的音速喷嘴，在相同的管线布置下，用天然气和氮气校准可以达到期望的总不确定度。
4.3 结果
5台流量计(2台涡轮流量计和3台超声流量计)中的每一台都校准了 8 次。
2 天内在 2 个温度点 21 ℃和 10 ℃用天然气校准 4 次；
2 天内在 2 个温度点 21 ℃和 32 ℃用氮气校准 4 次。
最初的天然气在 21 ℃的校准用来作为每一台流量计的参考。另一序号的多项式添加到数据分析中产生校准系数，这些系数在后面的校准中使用。校准曲线的符号如下：
NG 10.14=2001 年 8 月 14 日用天然气在 10 ℃测试；
N2 21.17=2001 年 8 月 17 日用氮气在 21 ℃测试。
图2 200mm(8inch)超声流量计用天然气和氮气校准的曲线
两种气体中天 - 天校准数据再现性非常好，平均大约 0.1% ；
10 ℃和 21 ℃两个校准之间的差别，甚至比两种气体中天 - 天校准数据变化更小，平均小于 0.1% ；
天然气和氮气两种校准曲线之间的差异平均小于 0.2% ，与 4.3 部分中预计的一样。氮气校准曲线平铺在天然气校准曲线的下部。
比较用两种气体对 200mm 涡轮流量计的校准也是颇有趣味的。这些都示于图 3 中。 32 ℃是用氮气在 11.3m/s 流量点上校准结果的偏差被确信是由于仪器产生的误差。对于给定的气体，校准的重复性非常好。再次地，用氮气校准的曲线位于天然气校准曲线的下部。在这些压力条件下，由于涡轮流量计在许多前面的测试中没有表现出密度影响，那么气体组成影响最可能用来解释两种气体校准曲线的可以察觉的差异。
图3 200mm(8inch)涡轮流量计用天然气和氮气校准的曲线
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