1 前言
孔板流量计具有结构简单、成本低、标准化程度较高、试验数据多等优点，在流量测量中占有很高的比重。很多国家将孔板流量计作为天然气流量测量的主要方式。在实际天然气计量使用中存在一些导致误差的因素，现针对吐哈油田甲醇厂存在此类误差进行误差分析。
2 孔板流量计的计算公式
根据SY/T6143-1996标准式（20）可得：
（1）
式中
qm—质量流量，kg/s；
d0—节流件开口直径，m；
c—流量系数；
ε—可膨胀性系数；
ρ—被测流体设计密度，kg/m3；
β—节流件孔径与直管内径比；
△P—设计条件下实测压差Pa。
孔板流量计一般在流体雷诺为400~53×106的范围内使用。
（2）
式中
qm max—zui大设计质量流量，kg/s；
△Pmax—zui大设计压差，Pa；
（1）/（2）得：
（3）
（3）式为控制系统内计算流量的公式。
3 孔板流量计小流量情况下误差分析
设（3）式表示在真实差压下计算的流量为真实值，而实测压力△P1条件下流量的计算值为qm1。（以下各表达式类似，带标1的为测量值）由（3）得；
设△P1=△P+△P2
△P2为差压计误差；（为正误差，负误差相类似不推导，见图1）。
则测量流量与真实流量之间的误差△qm：
（4）
设：，即差压流量计在△P压差下的百分数，则0≤a≤1；
设：，则x为此差压表的zui大误差，则（4）可化为
（5）
式中
a为差压计的差压比，x为差压计的zui大误差。
以0.5级仪表为例，即x=0.5%，则可计算出在a在0~1范围内即差压在△P在0~△Pmax中的误差。如下图1，正误差在上，负误差在下：
根据（5）可计算出不同精度等级的仪表在不同差压情况下的zui大误差。
单从公式而言，在压差低于25%时，流量误差已高出仪表本身误差，故孔板流量计的使用范围宜在压差高于设计压差25%即流量高于设计流量50%时使用。实际上，在Re≤400的情况下，试验数据表明标准孔板法兰取压误差已达到百分之十几到二十几。所以要使用好孔反流量计必须掌握好使用的流量范围（无论气体或液体）。
4 温度、压力变化对天然气流量测量的影响
对于天然气主要成分为C1~C4，实际工作压力在设计压力附近变化时不会发生相变，故可视为理想气体。
质量相同的情况下体积V与密度ρ成反比，由上式可得：
（6）
根据公式（1）得：
上式比（2）式，并将（6）带入可得：
（7）
公式（7）为控制系统内的温度压力补偿公式，利用（7）可对实测流量的温度压力变化进行修正。
假设差压仪表无测量误差，即
（7）-（3）并带入上式得：
（8）
①设此时在设计温度条件下，即T1=T，即（8）式可化为：
设P1=P+P2（P2为正误差，即实测压力高于设计压力，负误差类似不推导，见图2），上式可化为：
其中x=P2/P为测量时的实际压力与设计压力的偏差比设计测量压力。
设a=0.5，即压差为50%，可作图如下：（其它点的误差相类似）
由图2可知当实际压力高于设计压力时实际流量偏大，反则实际流量偏小。
②设此时在设计压力条件下，则（8）式可化为：
设T=T1-T2（T2为正误差即实测温度高于设计温度，负误差类似不推导，见图3），上式可化为：
其中x=T2/T1为测量时的实际温度与设计温度偏差比实际温度。由于T2∝T1，T1≈T，x≈T2/T。
设a=O.5，即压差为50%时，可作图如图3（其它点的误差相类似）：
由图3可知当实际温度高于设计温度时实际流量偏小，反则实际流量偏大。
由于温度（温度）变化范围一般小于压力变化范围，所以温度对流量的影响小于压力对流量的影响。温度压力对天然气流量测量的影响始终存在，所以在天然气流量计量中必须进行温度压力补偿。
5 组成变化对天然气测量的影响
天然气中主要以C1~C4为主，但天然气的组分不时发生变化，根据对吐哈油田丘东采油厂2003年2月至3月共计6d天然气组分化验数据处理可得，平均分子量zui大误差2.8%，对流量的影响不到2%。
6 其他影响孔板流量计测量精度的因素
除以上提到的影响孔板流量计测量精度的因素之外，还有其他因素，比如一次元件的加工精度，安装的同心度，孔板流量计前后直管段等很多因素。在特定的条件下，某个或某几个因素变化成为影响测量精度的主要因素，所以是否抓主要因素是能否解决测量误差的关键。
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