随着天然气工业的发展和贸易的普及,对流量计量的精度要求日益提高,而压缩因子这一物性参数与计量结果的准确性密切相关。国家标准GB/T 17747.2~3中给出的两种天然气压缩因子算法AGA8-92DC和SGERG-88具有较高的计算精度,但计算过程的复杂性限制了其应用平台,对于便携式流量计、管道燃气表等嵌入式设备,由于其CPU运算处理能力较弱,难以保证以上算法执行的实时性。因此,研究并改进上述算法使其能在低功耗微控制器上流畅运行对提高天然气计量仪表的实用性,降低成本、提高计量效率具有重要意义。本文首先就AGA8-92DC和SGERG-88压缩因子算法的原理与执行流程进行研究,并作了较详细的阐述。之后对现有基于以上算法的压缩因子计算程序存在的计算速度慢、占用资源多、结果误差大、迭代不收敛等缺陷,通过跟踪调试定位出了问题所在,并由此针对性地提出了程序中各步骤具体的改进措施。对于AGA8-92DC计算程序,求解关于摩尔密度ρ_m的超越方程是整体中最耗时的环节,对此本文分别尝试了二分法、弦截法(割线法)和牛顿迭代法(切线法)对这一步骤进行优化,以取代标准程序中以固定步长遍历方程解区间的低效方法,并提出了在同一求和循环内完成状态方程函数值和导数值计算的方法,保证了迭代过程的高效性。此外,系数B和C_n~*的计算过程繁琐且需要用到大量常数,本文通过研究该算法中各常数的取值特点,简化了系数B和C_n~*的求解步骤,并使用三元组法等优化存储方式裁减了常数表占用的空间。对于SGERG-88计算程序,本文首先完善了其双重迭代循环结构,通过研究迭代过程误差变化趋势增加了当不收敛的异常情况发生时的应对机制,增强了程序的稳健性。其次,优化了Virial系数B、C及其分量系数多项式的计算过程,减少了乘法次数。最后,用牛顿迭代法代替不动点法优化了SGERG-88状态方程的求解效率,并提升了该过程的收敛稳定性。本文最后编写了测试程序将算法移植到目标嵌入式平台上运行测试,得出了优化前后计算程序各步骤的执行时间及误差,通过对比分析,验证了优化结果的可靠性,对提高GB/T 17747中压缩因子算法的易用性具有一定指导意义。