差，提高數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。并重點(diǎn)觀察引入甲烷濃度測(cè)量對(duì)真實(shí)值的影響。
 
首先選取測(cè)試條件，在這里對(duì)標(biāo)準(zhǔn)狀況及其工況簡(jiǎn)單加以說(shuō)明，標(biāo)準(zhǔn)狀況通常是指溫度為 0
 
( 273． 15 K) 和壓強(qiáng)為 101． 325 kPa 的情況; 工況是指工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備在現(xiàn)場(chǎng)工作時(shí)所處的環(huán)境狀況，需
 
現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量。為了更貼近實(shí)際使用環(huán)境，選取工況狀況進(jìn)行計(jì)算，在溫度為 20  ，大氣壓力為 101． 325 kPa 狀況下空氣的密度為 1． 204 1 kg /m³ ，甲烷密度0． 666 9 kg /m³ 狀況，工況下體積流量 Q_V 的計(jì)算
 

式中 Q_v ———工況體積流量，m³ /h; k———系數(shù);
 
△p———差壓值，kPa;
ρ———密度，kg /m³ 。
 
系數(shù) k 與節(jié)流件形式 ( 流束收縮系數(shù)) 、直徑比、取壓方式、雷諾數(shù)及其管道粗糙度等有關(guān)，計(jì)算公式如下:

式中 k———系數(shù);
 
C———流出系數(shù);
ε———壓縮系數(shù)，液體 ε = 1;
β———直徑比;
 
D———管道內(nèi)徑，mm; d———錐體***大處直徑，mm。
 
Q_v 是一個(gè)含有多元變量的計(jì)算公式，其中系數(shù)k、差壓值△p、密度 ρ 都是其中的變量，而系數(shù) k 又
 
受到多種因素的影響，在這里把系數(shù) k 當(dāng)做單獨(dú)的變量處理，這樣更有利于誤差分析。因此式( 1) 是
 
一個(gè)含有 3 個(gè)自變量的函數(shù)。
 
從誤差處理角度進(jìn)行分析，當(dāng) f 為多元函數(shù)時(shí)，
 
例如，計(jì)算 A = f( x₁ ，…，x_n ) 。如果 x₁ ，…，x_n 的近似值為 x₁ ^* ，…，x_n ^* ，則 A 的近似值為 A^* = f( x₁ ^* ，…， x_n ^* ) ，由泰勒展開得函數(shù)值的誤差 e( A^* ) 為:
 

 
( 5)
 
2． 2、系數(shù) k 誤差 10% 且無(wú)密度修正時(shí)的誤差計(jì)算據(jù)誤差處理公式，可得: f ( k，ρ，△p) = Q_v = k
△p
槡 ，根據(jù)表 1 所給出的數(shù)據(jù)，對(duì)誤差值進(jìn)行簡(jiǎn)單
ρ
 
的估算，計(jì)算出 k、△p 和 ρ 所產(chǎn)生的誤差對(duì)真實(shí)值的影響。
 在實(shí)際的生產(chǎn)和測(cè)量過(guò)程中，k、△p 和 ρ 3 個(gè)數(shù)都會(huì)產(chǎn)生不同程度的誤差，由于測(cè)量手段及工具的有限，不可能得到真實(shí)值，因此只能估算出測(cè)量值與真實(shí)值的誤差，在這里將系數(shù) k 所產(chǎn)生的誤差估算為 10% ，△p 所產(chǎn)生的誤差估算為 5% ，密度 ρ 產(chǎn)生的影響是計(jì)算的重點(diǎn)，瓦斯抽放管路作業(yè)時(shí)，密度本身隨著瓦斯抽放進(jìn)度不斷變化，因此設(shè)置 2 種情況，一種情況是在測(cè)量過(guò)程中不斷對(duì)甲烷的測(cè)量調(diào)整密度參數(shù)，提高其準(zhǔn)確性，綜合測(cè)量工具等方面的影響，將誤差擴(kuò)大，相對(duì)誤差限為 2% ; 另一種情況是不進(jìn)行密度計(jì)算和修正，這樣產(chǎn)生的誤差相對(duì)較大。
 
例如: 工況下空氣的密度為 1． 204 1 kg /m³ ，甲
 
烷密度 0． 666 9 kg /m³ ，甲烷含量是 20% 時(shí)，瓦斯氣體密度為 1． 096 66 kg /m³ ; 甲烷含量是 40% 時(shí)，瓦斯氣體密度為 0． 989 22 kg /m³ ; 甲烷含量接近于 0 時(shí)，瓦斯氣體密度為 1． 204 1 kg /m³ ，則:甲烷含量 40% 的甲烷密度與甲烷含量 20% 的甲烷密度所產(chǎn)生的誤差為 0． 107 44; 甲烷含量 0%的甲烷密度與甲烷含量 20% 的甲烷密度所產(chǎn)生的 

≈2 499． 005 ÷ 11 735． 424 = 21． 29%
  同理，可以進(jìn)行系數(shù) k、差壓△p、密度 ρ 誤差均為 10% 時(shí)的誤差計(jì)算; 系數(shù) k 誤差 10% 、密度 ρ 誤差 2% 時(shí)的誤差計(jì)算; 系數(shù) k 誤差 5% 、密度 ρ 誤差2% 時(shí)的誤差計(jì)算，結(jié)果見表 2。
 
2． 3、誤差結(jié)果統(tǒng)計(jì)分析：
 

 
從表 2 中可以看出。在系數(shù) k、差壓△p、密度 ρ 本身存在 10% 誤差的情況下，相對(duì)誤差限達(dá)到了23． 90% ; 而在估算的系數(shù) k 誤差 10% 、差壓△p 誤差 5% 、密度 ρ 誤差 9． 8% 的誤差情況下，相對(duì)誤差限是 21． 29% ; 在提高技術(shù)及其工藝的情況下，系數(shù) k 誤差 5% 、差壓△p 誤差 2% 、密度 ρ 誤差 2% 時(shí)，相對(duì)誤差限為 8． 83% 。可以得出如下結(jié)論:
 
( 1) 在 k、△p、ρ 誤差均為 10% 時(shí)，k 系數(shù)產(chǎn)生的誤差對(duì)***終計(jì)算結(jié)果影響***大，其次為密度 ρ，差壓△p ***小。
 
( 2) 利用估算的密度計(jì)算工況流量時(shí)，只考慮甲烷氣體濃度變化 20% 的情況下，誤差依舊非常大，相對(duì)誤差限可以達(dá)到 21． 29% 。
 
( 3) 在 k、△p、ρ 誤差分別為 5% 、2% 、2% 時(shí)，即利用密度的調(diào)整來(lái)進(jìn)一步提高數(shù)值準(zhǔn)確性的情況下，相對(duì)誤差限可以達(dá)到 8． 83% 。
 
( 4) 系數(shù) k 減小誤差是***為有效的提高數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性的方式，通過(guò)系數(shù) k 從 10% 的誤差提高到 5%的誤差，可將相對(duì)誤差限從 15． 58% 提高到 8． 83% 。
 
( 5) 通過(guò)引入甲烷濃度測(cè)量修正密度數(shù)據(jù)是行之有效的提高數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性的方法，甲烷濃度的測(cè)量使得誤差可以從 9． 8% 減小為 2% 以內(nèi)，測(cè)量結(jié)果的相對(duì)誤差限可以從 21． 29% 提高到 15，58% 。
 
( 6) 從生產(chǎn)和技術(shù)的可操作性方面進(jìn)行對(duì)比，引入甲烷濃度修正密度數(shù)據(jù)是易于實(shí)現(xiàn)且非常有效的提高數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性的方式。
 
3、結(jié) 語(yǔ):
 針對(duì) V 錐流量計(jì)在煤礦管道瓦斯計(jì)量方面的應(yīng)用現(xiàn)狀，重點(diǎn)介紹了 V 錐流量計(jì)算公式中系數(shù) k、差壓值△p、密度 ρ 本身的測(cè)量誤差對(duì)流量計(jì)算結(jié)果的影響，并通過(guò)計(jì)算不同狀況下的系數(shù) k、差壓值△p、密度 ρ 的誤差大小變化，分析其本身對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響，得出 k 系數(shù)影響***大，引入實(shí)時(shí)密度測(cè)量更容易提高測(cè)量準(zhǔn)確性的結(jié)論。并通過(guò)對(duì)生產(chǎn)加工V 錐體的工藝改進(jìn)以及通過(guò)引入瓦斯?jié)舛葴y(cè)量校正V 錐流量計(jì)現(xiàn)已在山西、遼寧、黑龍江等地開始使用，其測(cè)量的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性較之前流量計(jì)有明顯提高，節(jié)能效果顯著。與此同時(shí)，隨著測(cè)量數(shù)據(jù)的進(jìn)一步豐富，將進(jìn)一步提高 V 錐流量計(jì)的性能，使得其測(cè)量準(zhǔn)確性進(jìn)一步提高，推進(jìn) V 錐流量計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程。