ICS 75.180.30 E 98
GB
中华人民共和国国家标准
GB/T17286.3—-2010/ISO7278-3:1998
代替GB/T17286.3—1998
液态烃动态测量体积计量流量计检定系统第3部分：脉冲插入技术 Liquid hydrocarbons-Dynamic measurement-
Proving system for volumetric meters-- Part 3 : Pulse interpolation techniques
(ISO 7278-3:1998,IDT)
2010-12-01实施
2010-09-02发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会
发布 GB/T17286.3--2010/ISO7278-3:1998
目 次
前言引言
ILI IV
范围 2 规范性引用文件 3 术语和定义 4 原理
1
n
使用条件对流量计的要求
5 6
..
脉冲插人系统的校验 8 校验报告和标记附录A（规范性附录） 确定脉冲间隔的测量技术
2 GB/T17286.3—2010/ISO7278-3:1998
前言
GB/T17286《液态烃动态测量体积计量流量计检定系统》包括以下4个部分：
第1部分：一般原则；一第2部分：体积管； -第3部分脉冲插人技术；一一第4部分：体积管操作人员指南。 本部分为GB/T17286的第3部分。 本部分等同采用ISO7278-3：1998《液态烃动态测量体积计量流量计检定系统第3部分：脉冲
插入技术》。
本部分代替GB/T17286.3一1998《液态烃动态测量体积计量流量计检定系统第3部分：脉冲插入技术》。
本部分在修订时按GB/T1.1-·2000《标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写规则》和 GB/T20000.2---2009《标准化工作指南第2部分：采用国际标准》的有关规定做了一些编辑性修改。
本部分与GB/T17286.3--1998技术内容.上的主要差异如下：
在GB/T17286.3---1998中，对重复性概念的定义为：“在规定的使用条件下，重复施加相同的激励，计量器具给出非常相似响应的能力”。在本部分中，这一定义改为：“在相同测量条件下，重复测量同一个被测量，测量仪器提供相近示值的能力”。这一重新定义，使概念更加清晰、准确、规范。 在GB/T17286.31998中，对检测开关信号的定义为：“一种启动或停止显示设备的开关信号或电压变化的信号”。在本部分中这一定义改为：“一种启动或停止指示设备的开关信号或电压变化的信号”。
---在本部分中提出建议，为减小流量计的内部旋转非线性度，可以使用旋转周只发一个脉冲的
流量计。可能在实际应用中并不多见，但该建议仅从减小流量计的内部旋转非线性度考虑。 -.在GB/T17286.3··1998中，对于锁相环脉冲插人法n的定义为：“根据多相输出收集频率增
高的脉冲数”。在本部分中定义为：“收集的电压控制振荡器（VCO)产生的高频脉冲数”。 在GB/T17286.3一1998中第5.1.5中规定：“在每种情况下都应使用相同的体积管检测开关信号前沿”。在本部分中修改为：“在每种情况之下都应该使用相同的信号前沿或后沿”。 在第2章中，将IS()6551：1982改为GB/T17746—1999(idtIS(）6551：1982)。
本部分的附录A为规范性附录。 本部分由中国石油天然气股份有限公司提出。 本部分由石油工业油气计量及分析方法专业标准化技术委员会油气计量分技术委员会归口。 本部分负贵起草单位：中国石油天然气股份有限公司计量测试研究所。 本部分主要起草人：高军、刘晓光、刘宪英。 本部分所代替标准的历次版本发布情况为：
GB/T17286.3—1998。
I GB/T17286.3—2010/ISO7278-3:1998
引言
用体积管检定带脉冲输出的流量计时，检定期间所需收集脉冲数的最少数量有个限制，流量计在
一个检定运行期间能够产生的脉冲数，有时被限制到远低于10000个脉冲。因此，在很多应用中不得不寻求增加流量计分辨力的方法。
解决该问题的一种方法是处理流量计发出的脉冲信号，以提高流量计的分辨力。这种提高流量计分辨力的技术叫做脉冲插人技术。
本部分主要适用于体积管，但不会以任何方式限制不同脉冲插入技术在这一领域或其他领域内的进一步发展。
国家标准GB/T17286.3-1998《液态烃动态测量体积计量流量计检定系统第3部分：脉冲插入技术》自1998年10月01日实施以来，为促进我国原油动态计量技术发展，起到了积极的推动作用。 近10年来，国内外液态烃动态测量技术发生了新的变化，在适应我国具体国情的前提下，为了推进液态烃计量技术发展及与国际惯例接轨，有必要对GB/T17286.3一1998进行修订。
IV GB/T17286.3—2010/ISO7278-3:1998
液态烃动态测量
体积计量流量计检定系统第3部分：脉冲插入技术
1范围
GB/T17286的本部分给出了在常规体积管或小容积体积管检定涡轮或容积式流量计的系统中，为提高流量计的分辨力，应用脉冲插入技术时应遵守的使用方法和条件。在检定其他形式的流量计时，也可参照本部分提供的方法。
本部分叙述了三种最常用的脉冲插入技术以及它们的使用条件；还叙述了检验脉冲插人系统运行状态所使用的设备和校验方法；也叙述了测量流量计脉冲间隔不规则性的一些方法（见附录A)。 2规范性引用文件
下列文件中的条款通过GB/T17286的本部分的引用而成为本部分的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本部分，然而，鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本部分。
GB/T17746---1999石油液体和气体动态测量电和（或）电子脉冲数据电缆传输的保真度和可靠度（idtISO6551：1982）
3术语和定义
下列术语和定义适用于GB/T17286的本部分。
3. 1
时钟clock 产生稳定频率的设备，它的周期被用作测量时间的参比标准。
3. 2
检测开关信号detectorsignal 一种启动或停止指示设备的开关信号或电压变化的信号。
3. 3
内部旋转线性度 intra-rotational linearity 旋转式流量计在恒定的流量下产生脉冲，脉冲之间间隔均匀程度的定量量度结果。线性度一般表
示脉冲间隔相对平均脉冲间隔的标准偏差。这种量度包括流量计机械装置引起的周期和非周期的测量结果。
内部旋转线性度是均匀程度的量度，是流量计的转子引起的，以断续的或周期的方式重复。
3. 4
前沿与后沿leading/laggingedge 用于触发或控制计数器脉冲的升、降电压。
1 GB/T17286.3—2010/ISO7278-3:1998
3.5
相位检测器phasedetector 检测两个脉冲之间相位差的电子线路。
3.6
斜波发生器 rampgenerator 输出电压随时间线性变化的电子线路。不能使用非线性斜波发生器。
3.7
[测量仪器的]重复性 repeatability(ofameasuringinstrument) 在相同测量条件下，重复测量同一个被测量，测量仪器提供相近示值的能力。 注：使用的规定条件如下：
a）相同的测量程序； b）相同的观测者； c）在相同的条件下使用相同的测量设备； d）在相同的地点； e）在短时间内重复。
3.8
分辨力resolution 定量表示指示仪表对紧密相邻的指示量值有效识别的能力。
3. 9
旋转式流量计 rotatingmeter 这种流量计的测量元件中，有一个或多个由流动的流体驱动的旋转部件（如涡轮流量计的叶轮和容
积式流量计的转子）。对本部分来说，流量计的输出应该是电子脉冲的形式，脉冲频率的平均值是流量的函数。
4原理 4.1概述
使用本部分叙述的三种脉冲插入技术的任何·-种时，应注意以下几点：
使用脉冲插入技术是以脉冲频率没有明显变化的假设为依据，由流量（见5.1.3），特别是由内
a
部旋转非线性度（见第6章）引起的频率变化将降低流量计检定的准确度。 b）插值后的脉冲数n一般不是整数，这一点将在4.2、4.3和4.4中描述。 流量计转子旋转周可能会发出多个脉冲，为减小内部旋转非线性度的影响，可以使用转子旋转一
周只发一个脉冲的流量计。 4.2双计时法
该方法的操作原理如图1所示。在检定运行期间，计数器需收集流量计发出的完整脉冲总数n，以及测量两个时间间隔T，和T2组成，单位为S。
a）T可以用T（i)或T（")表示。 T,（i)是指第检测开关触发后流量计发出的第-一个脉冲，与第二个检测开关触发后流量计发出
的第一个脉冲，这两个脉冲之间的时间间隔；
T：（i）是指第一检测开关触发之前流量计发出的最后一个脉冲，与第二个检测开关触发之前流量计发出的最后一个脉冲，这两个脉冲之间的时间间隔
2 GB/T17286.3—2010/ISO7278-3:1998
检测开关信号
检测开关信号
72
启动
停止
7
流量计脉冲
r(i) 7(li)
插入的脉冲数 n'=n(I) 或n=nT()
T
T:
图1双计时脉冲插入法
b) T2为第一个和第二个检测开关触发信号之间的时间间隔。插人的脉冲数n由式（1)和式(2)
给出：
T2
n=n T(T)
.(1 )
T2
n=nT(il)
或 4.3 四倍计时法
.( 2 )
该方法的操作原理如图2所示。在检定运行期间，计数器需收集流量计发出的完整脉冲总数n，以及测量四个时间间隔T到T组成，单位为S。
a）T，为第一检测开关的触发信号与该信号之后流量计发出的第个脉冲之间的时间间隔。 b）T，为第一检测开关触发之前流量计发出的最后个脉冲，与该检测开关触发之后流量计发出
的第个脉冲之间的时间间隔。 c) T：为第二检测开关的触发信号与该信号之后流量计发出的第一个脉冲之间的时间间隔。 d) T。为第二检测开关触发之前流量计发出的最后一个脉冲，与该检测开关触发之后流量计发出
的第一个脉冲之间的时间间隔。 e）T为检定时间，也即一次检定运行中，两个检测开关触发信号之间的时间间隔。 完整的脉冲数n是由检测开关的触发信号开启计数器，用常规的方法计入的总脉冲数。 两个检测开关触发信号之间插入的脉冲数n按式（3)计算：
T--T3
n'=n+
(3)
T2 T
检测开关信号启动
检测开关信号
停止
流量计脉剂
:
7
插人的脉冲数n'=n+会-
T2
图2 四倍计时脉冲插入法
3 GB/T17286.3—2010/IS07278-3:1998
4.4锁相环法
该方法的操作原理用图3表示。流量计发出的脉冲信号作为信号1输人相位比较器，相位比较器的输出信号进入电压控制振荡器（以下称为VCO）。振荡器产生与输入电压成比例的高频脉冲信号。 选择这个比流量计信号频率高的脉冲信号作为计数器的输人信号。
VCO的输出信号经过分频器处理，然后作为输人信号2反馈到相位比较器。频率增高的脉冲信号被除数R衰减。相位比较器的输出电压与两个输人信号之间的相位差或频率差成比例。因此，VCO 的输出频率被连续地伺服控制，保证两个输入信号之间的相位和频率是相同的。选择频率除数R，便确定了脉冲插人的除数。
在检定运行期间，收集的插值后的脉冲数通常表示如式（4）所示：
n'-n
(4)
"R
式中： n" 收集的电压控制振荡器(VCO)产生的高频脉冲数； R选择的除数。 为达到精确控制的目的，相位比较器的输出信号应经过滤波，以避免VCO输出信号的跃变。这种
滤波器通常是简单的电阻-电容型滤波器（RC滤波器），具有暂时存储VCO所需电压的性能，以便保持在每次相位比较时产生R倍流量计频率的脉冲信号。为提高稳定性且义不会掩盖由于流量的波动而引起的输人脉冲频率的变化，应选择恒定的滤波时间。
检测开关信号
检测开关信号
启动
停止
U
T
n”高频率脉冲
流常计脉冲Xh
流盈计脉冲
输入1 相位比较器输入2
压控振荡器
滤波器
1—K 分频器
n
插入的脉冲数n：： R
图3锁相环脉冲插入法
5使用条件 5.1概述 5.1.1设备分辨力
连接到系统中指示设备的分辨力，在任何情况下都应优于0.01%。