气体涡轮流量计选型

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用户在定购流量仪表时要注意根据流体的公称口径、工作压力、工作温度、流量范围、流体种类和环境条件选择合适的规格。

需要我公司的显示仪表配套时，请参阅相应的说明书，选用合适的型号，或由我公司技术人员根据您提供的资料替您设计选型。需要传输信号用的电缆时注明规格长。

不同类型的天然气气体涡轮流量计其输出的信号只与工况流量呈正比例（线性刻度）关系，其与被测介质标态流量之间的刻度只能依据其某一特定工况（如设计工况）来确定，如果现场的实际工况（如介质的温度、压力、成分及流量范围等）已经发生了变化，这时仍按原刻度关系读取标态流量，显然就会产生不同程度的附加误差，使流量读数（原刻度）失去意义。要想准确地测量气体流量，则就要求使用现场实际工况与设计工况一致并保持稳定。然而实际工况经常发生变化，也正因为变化才需要快速、可靠地知道变化后实际工况下条件下的准确流量，否则，测量的意义也就不复存在。

在现场实际应用中，工况稳定是相对的，变化是的。因此，天然气涡轮流量计除了需要配置作为关键部分的流量传感器之外，对工况变化有规律、准确度要求不高，无需远传或自动控制的场合，采取配置压力计、温度计、计算器由人工录取参数查表格的方法计算流量这种补偿方式不仅不连续、不快捷，而且繁琐、误差大。在绝大多数情况下，现场实际工况变化往往是突发和未知的，不仅频繁出现且波动范围大，此时仍依靠人工录取参数查表格方法快速而又准确地计算流量已不现实，必须采取自动补偿措施。

温压补偿气体涡轮流量计采用先进的超低功耗单片微机技术研制的温压补偿气体涡轮流量计与显示积算一体化的新型温压补偿气体涡轮流量计，采用双排液晶现场显示，具有机构紧凑、读数直观清晰、可靠性高、不受外界电源干扰、抗雷击、成本低等明显优点。温压补偿气体涡轮流量计具备传感器系数三点修正，温压补偿气体涡轮流量计系数非线性，并可进行现场修正。高清晰液晶显示器同时显示瞬时流量（4位有效数字）及累积流量（8位有效数字，带清零功能）。所有有效数据掉电后保持10年不丢。

1.天然气相对密度测量结果的相对标准不确定度分析，依据sy/t6143- 2004, 天然气相对密度测量结果的允许误差为±0.3%, 按均匀分布考虑0.17%。

2.天然气压缩因子测量结果的相对标准不确定度分析，依据sy/t6143- 2004, 天然气压缩因子测量结果的允许误差为±0.1%, 按均匀分布考虑0.058%。

3.温度变送器测量结果的相对标准不确定度分析温度变送器测量结果的相对标准不确定度，依据jjg829- 1993和jjf1059- 1999《测量不确定度评定与表示》, 其测量不确定度主要来源于上级计量标准引入的不确定度直流电流表测量引入的不确定度和测量重复性引入的不确定度(0.1%)。
 

在单独模拟校准流量计算机时, 测量结果的不确定度来源主要有: ①模拟输入的三路(4～20)ma标准直流信号源引入的不确定度并且按公式(2) 中的压力，差压，温度方式计入，sure17.com其他值为固定量，不引入不确定度; ②计算机系统a/d转换引入的不确定度, 按十位机考虑, 其误差为±0.1%, 按均匀分布处理, 其不确定度为③计算软件引入的不确定度, 若按公式(1) 计算,该因素可不考虑。

天然气涡轮流量计的不确定度评定, 是在系统设计、安装等经检验, 各项均符合sy/t6143- 2004技术要求条件下的简明分析。鉴于节流装置的天然气流量计量系统在校准时的影响因素较多, 当校准过程中部分条件偏离标准的要求时, 其不确定度的评定应重新考虑。

改进测量气液两相流的性能，采用双流体模型，对天然气涡轮流量计测量体积含气率低于10％的气液两相泡状流进行了数值仿真，提出了以仪表系数迁移量为评价天然气涡轮流量计测量气液两相流性能的方法，通过对天然气涡轮流量计内部流场的分析可知：随着入口体积含气率的增加，叶片吸力面侧、叶片尾缘附近的气相体积分数明显增加，导致传感器仪表系数迁移量明显增大，以现有传感器与改进传感器的仪表系数迁移量仿真值的对比为判定依据，对现有涡轮流量传感器进行了改进设计，得到有效的改进。[3]天然气涡轮流量计改进测量气液两相流的性能优势，在能源、动力、石油、化工和冶金等工业部门经常遇到气液两相流流动工况，两相流流量测量对生产过程的计量管理、控制和运行具有重要意义。

1.天然气涡轮流量计投运前要先进行仪表系数的设定，仔细检查，确定流量计接线无误、接地良好后方可送电;

2.定期对天然气涡轮流量计进行清洗、检查和复校，有润滑油或清洗液注入口的流量计，应按说明书的要求定期注入润滑油或清洗液，以维护叶轮良好运行;

3.监查显示仪表状况，评估显示仪表读数，有异常要及时检查;

4.保持过滤器畅通，过滤器堵塞情况可以从其入口、出口处压力表读数差的增大来判断出，出现堵塞及时排除;

5.对于贸易结算用涡轮流量计，为保证计量的准确可靠，必须定期进行检定。

用气高峰和低峰时，流量变化很大，就要求总表有较宽的量程比。勇气低峰流量小，表示仅有几台居民灶具的用气量，就要求总表具有很低的起步流量。涡轮流量计是一种流量测量仪表，通过流动流体的动力来驱使涡轮叶片旋转，涡轮叶片的旋转速度与体积流量近似成正比例关系，而且通过流量计的流体体积示值是以涡轮叶轮转数为基准的要兼顾上限流量，又要在小流量时不丢失去气量，两者兼顾的情况下就可以选择气体涡轮流量计。天然气涡轮流量计对被测介质的干净程度有所要求，如果人工煤气净化不好，含有煤焦油等杂质，会使测量结果出现严重偏差，损失了测量精度。使流量计在使用短暂时间段后出现故障，造成成本浪费。拆开流量计检查问题，会发现仪表表头没有流量显示，轴承、弹簧圈被严重腐蚀掉了。要保证 流量计的使用寿命，一定要求介质整洁。假如没有办法确定介质是否干净，可以加装油过滤器，保持气体清洁，加强天然气涡轮流量计的后期维护，可以使流量计的使用寿命加长，还能保证测量的精度，是一件双赢的事情。
天然气涡轮流量计的压力是从涡旋发生器两端交替产生的，这种变化通过涡轮发生器下游侧锥形柱上的导压孔引到反光镜腔中反光镜使用张紧带张紧的，张紧带出现扭曲或震动时，利用板弹簧给张紧带加上适当的张力，就会使除震动与涡旋压力之外的压力变化稳定，得到了稳定的扭转与振动。
天然气涡轮流量计的流量与压力测量装置如图，主要包括四部分：测量段部分、稳压罐、标准表、引风机部分，测量段部分包括前直管段、“U”形管或斜管微压计、气体涡轮流量计、后直管段以及检测台；引风机部分包括流量调节阀、引风机以及消声器。气体涡轮流量计检测装置1. 前直管段(≥20 倍流量计管径)2.“U”形管或斜管微压计 3.气体涡轮流量计4. 后直管段(≥10 倍流量计管径) 5. 检测台6. 稳压罐 7. 标准表 8. 流量调节阀9. 引风机 10. 消声器被测流量计安装在测量段中，前直管段长度大于 20 倍被测气体流量计管径，后直管段长度大于10 倍流量计管径，“U”形管或斜管微压计连接在被测流量计的入口和出口处，用于测量流量计的压力损失。

天然气涡轮流量计测量量程范围宽，在雷诺数为2×104 ～7×106范围内，可达1:20。天然气涡轮流量计压损小（约为孔板流量计的1/4～1/2），属于节能流量仪表。安装方式灵活，根据现场工艺管道不通，可水平，垂直和不同角度倾斜安装。天然气涡轮流量计采用消扰电路和抗震动传感头，具有一定抗环境振动性能。采用超低功耗单片微机技术，1节3V10AH锂电池可使用5年以上。由软件对仪表系数非线性进行修正，提高测量精度。采用EPROM对累积流量进行掉电保护，保护时间大于10年。
天然气涡轮流量计在反光镜的上方，配置有发光二极管与光敏三极管等构成的光传感器，二极管发出的光经反光镜反射到光敏三极管上时，会形成电流，经波形电路后输出。天然气涡轮流量计是一种测量封闭管道中气体介质流量的速度式仪表，适于测量燃气及气体工业领域中的气体量。但是仪表在现场使用时会遇到各种问题，这些问题可能会使仪表测量出现误差，影响了其测量精度。为了减小现场情况对仪表造成的伤害，在使用时要多加注意，首先就要避免旋涡流对叶轮旋转造成的影响，使用流量计时应选择外部手动润滑油泵，即使两个轴承是的润滑，并同传动机构全密封（密封是由于天然气流量计对气体介质要求较高），这样做会保证涡轮的精度和使用寿命；还要防止叶轮受到流体突然冲击而遭到损坏，做法：开关阀门应尽量平缓，采用“两段开启，两段关闭”的方式。

天然气涡轮流量计适用于高精度场合，这和上面提到的对介质的要求有直接关系，只有测量的介质干净，没有气其他杂质的干扰，才会保持其自有的高精度特性。从经济方面来考虑，用户也会在高精度场合使用天然气涡轮流量计，涡轮流量计中涡轮的转速与气体流量成正比，通过机械传动与磁耦合连接传送至计数器，直接测量气体的工况体积总量。仪表的购置费只是费用的一部分，还要考虑辅助设备费用，校验费（为了保持高精度必须经常校验，有条件的话可以在现场安装一套在线的校验装置，费用相当可观），维护费，气体涡轮流量计的易损件更换是维持高精度性能所必须的。

由于气流流过电线后形成了旋涡，所以风速越高声音的频率越高，因此在天然气涡轮流量计应用于发动机时野外的架空电线被风吹时会发出呜呜的响声。利用这一原理，可以做成涡旋式气体流量计。天然气涡轮流量计的综合性能传感器的指标是相互制约的，样本中的压力上限若为2Mpa，温度为250℃，口径为1M，那么当口径为1M时，压力可能为1.5Mpa，温度只能是200℃，不可能同为极限值，输出信号一般为标准的模拟信号已经不能适应系统发展的要求了。通讯要求数字信号，ROSEMOUNT推出了HART协议，RS232/RS485转换器，RS232限于2KM以内，RS485可达10KM。在管道里设置柱状物之后形成两列涡旋，根据涡旋出现的频率就可以测量流量。

天然气涡轮流量计中的涡轮叶片克服摩擦力做功，当气体流量较小时，叶片未启动旋转，导致涡轮流量计存在计量盲区，当压力、温度、密度等气体参数发生改变时，涡轮流量计的起始流量也会发生相应的变化。天然气不流动，流量显示为0，造成此故障的原因可能为传输信号线路屏蔽效果不好，受到外界的信号干扰；管道外部振动，叶轮也随之抖动，产生误信号；截止阀关闭不严发生了内漏；显示仪线路板之间或电子元件损坏产生干扰。

装前需要安装人员熟练掌握流量计安装技术和安全操作规程，了解流量计的基本构造和工作原理；流量计出厂要具备出厂合格证、质量保证书、标牌上应有“制造计量器具许可证”标志、出厂日期和表的编号；流量计应有法定计量检定机构出具的检定合格证书；超过有效期的流量计应全部进行复检，一定要保证计量安全；调压柜周围应安装防护栏，防止消防器材，调压柜必须连接地线、悬挂明显的警示标志；安装好的管道必须进行24小时保压，需要有专业人员进行保压前、后压力表的现场记录，保证管道合格。

遇到仪表运行时好时坏的现象，应属于接触不良或虚焊造成的，可以使用敲击与手压法。敲击就是对可能产生故障的部位通过小橡皮榔头或其他敲击物轻轻敲打插件板或部件，看看是否会引起出错或停机故障。而手压法就是故障出现时，关上电源后把对插入的部件和插头座用手压牢，再开机试试是否会消除故障，如果敲打一下机壳正常，再敲打又不正常时，就将所有插头重插牢再试。[
 

直排方案是指利用输气管线上游的自身压力和气量，经检测后，其气体进入低压管线或下游低压区，或建立高低压储气库实现。国外每股计量站和加拿大计量站，国内的国家站成都天然气分站等的检测系统都是采用直排式，直排式是天然气计量站优先采用的方案。