[摘要]随着天然(rán)氣的廣泛應。天然(rán)氣計量成爲人們(men)關🥵注的話題。本文(wén)主要介紹了渦輪(lún)流量計 、超聲波流(liu)量計 在天然氣計(ji)量中的應用及存(cún)在的主要問題，并(bing)提出🚩了相應的📞解(jiě)決方式方法。闡叙(xù)了我國未來天然(ran)氣計量的👅發展趨(qū)勢👈。
1前言
　　21世紀爲天(tian)然氣的世紀,天然(ran)氣是優質的燃料(liào)和化工原料。它廣(guang)泛用于玻璃制晶(jing)生産，發電，氮肥生(shēng)産，城市燃氣，是一(yi)種理🌍想的清潔能(néng)源，是國家的重要(yào)👌能源命脈之一，在(zai)國民經濟發💜展中(zhōng)占有重要的地位(wei)。随着社會的進步(bù)，人們活動的活躍(yue)，能源面臨着越來(lái)越短缺，因此合理(lǐ)利用能源，有效開(kai)展節約能🍓源的課(ke)題就擺在人們面(miàn)前，就天然氣來講(jiǎng)，通過精确的計量(liàng)，是減少天然氣浪(làng)費的有效途徑之(zhī)一。
2渦輪流量計與(yǔ)超聲波流量計的(de)工作原理
2.1渦輪流(liú)量計
　　渦輪流量計(jì)由渦輪、軸承、前置(zhì)放大器、顯示儀表(biao)組成。
　　被測流體沖(chòng)擊渦輪葉片，使渦(wo)輪旋轉，渦輪的轉(zhuǎn)速随流🌈量🐆的變化(huà)而變化，即流量大(da)，渦輪的轉速也大(dà)，再經磁電轉換裝(zhuang)置把渦🌈輪的轉速(sù)轉換爲相應頻率(lǜ)的電脈沖，經㊙️前置(zhì)放大器放大後，送(song)入顯示儀表進行(háng)計數和顯示，根據(ju)單位時間内的脈(mo)♉沖數和累計脈沖(chong)數即可求出瞬時(shí)流量和累積流量(liang)。
　　渦輪變送器的工(gōng)作原理是當流體(tǐ)沿着管道的軸線(xian)方向🏃🏻‍♂️流動，并沖擊(ji)渦輪葉片時。便有(you)與流量qv.流速V和流(liu)體密度p桑🈚積成比(bǐ)例的力作用在葉(ye)片上，推動渦輪旋(xuán)轉。在渦輪旋轉☀️的(de)同時，葉片周期性(xìng)地切割電磁鐵産(chǎn)生的磁力線，改變(bian)線🌂圈的磁通量。根(gen)據電❗磁感應原理(li)，在線圍内将感應(ying)出脈動的電勢信(xin)号，此脈動信号的(de)頻率與被測流💃體(ti)的流量成正比。
　　渦(wo)輪變送器輸出的(de)脈沖信号，經前置(zhì)于放大器放大❄️後(hou)，送🥵入😘顯示儀表，就(jiu)可以實現流量的(de)測量。
2.2超聲流量計(jì)
　　其工作原理一超(chāo)聲波在流動的流(liu)體中傳播時就載(zǎi)，上流📐體流速的信(xìn)息。因此通過接收(shōu)到的超聲波就可(kě)以檢🌐測出流體的(de)流速，從而換算成(chéng)流量。
　　超聲波流量(liang)計由超聲波換能(néng)器、電子線路及流(liu)量顯示和累🤩積🐅系(xi)統3部分組成。超聲(shēng)波發射換能器将(jiang)電能轉換爲超聲(sheng)波🤞能量，并将其發(fā)射到被測流體中(zhōng)，接收器按.收到的(de)超聲波信号，經電(diàn)子線路啟大并轉(zhuǎn)換爲代表流量🈲的(de)電信号，供給顯示(shì)和積算儀表進行(háng)顯示和積算，這樣(yang)就實現了流量的(de)檢測和顯示。
3渦輪(lun)流量計、超聲波流(liu)量計優、缺點比
較(jiào)及應用中霄注意(yì)的問題
3.1優、缺點比(bi)較
渦輪流量計優(yōu)點:
(1)正确，在所有流(liú)量計儀表中屬于(yú)精确的流量儀表(biǎo):
(2)重複性好:
(3)無零點(diǎn)漂移，抗幹擾性好(hǎo):、
(4)測量範圍度寬;
(5)結(jié)構緊湊。
缺點:.
(1)不能(neng)長期保持校準特(tè)性:
(2)流體物性對流(liu)量特性影響較大(dà)超聲波流量計優(yōu)點:
(1)檢測件是一段(duan)無阻礙物的圓管(guan),結構簡單、無可動(dòng)部件、無壓力⁉️損失(shi)井且免維護。
(2)适用(yòng)的流量範圍大(量(liàng)程比寬爲40:1,最高可(kě)達100:1)。
(3)精度高(≤士0-5%),重複(fú)性好,線性好。
(4)具有(you)雙向測量功能,且(qiě)雙向測量的精度(dù)相同。
(5)有強大的自(zi)檢和自診斷功能(néng)。缺點:
(1)在傳播時間(jiān)法時，隻能用于清(qīng)潔液體和氣體，而(ér)在🔆多普勒法時❌，測(cè)量含有-定量懸浮(fu)顆粒和氣池的液(ye)體:
(2)多普勒法測量(liàng)正确率不高。.
(3)現場(chang)應用較少
3.2運用過(guo)程中需要注意的(de)問題
爲了保障渦(wo)輪流量計的正常(chang)運行，在其運用的(de)曆程中✂️應注重以(yi)下幾個問題:
3.2.1渦輪(lun)流量計對被測介(jie)質有嚴厲的請求(qiú)
(1)渦輪流量計個别(bie)隻用于計量低粘(zhan)度的單相流體。
(2)用(yòng)渦輪流量計計量(liang)的介質流體應處(chu)于素流狀況。
(3)目前(qian)大多數渦輪流量(liang)計的軸承爲球體(ti)軸承，因而對被測(cè)介質的幹淨度有(yǒu)很高的請求。
3.2.2渦輪(lún)流量計口徑的抉(jué)擇應注重的問題(ti)
　　在抉擇渦輪流量(liang)計的口徑時，應使(shǐ)介質的工況流🛀量(liàng)在流量㊙️計🔅測量規(guī)模的15%-70%之間。當被測(cè)介質流量處于所(suo)💜選流量計測量🛀規(guī)模㊙️的15%以下時，介質(zhi)流體在管道中流(liú)💛速遲緩處于層🌐流(liu)狀況，流量計的測(cè)量線性變差，難以(yǐ)到達請求⛱️的計量(liàng)正确。當介質工況(kuang)流量大于所抉擇(zé)流量計測量⭐規模(mó)的70%時，渦輪轉速将(jiāng)變🌈的很大，減速軸(zhou)承和支架的磨損(sun)，影響渦輪流量計(ji)的運用壽命。
3.2.3渦輪(lun)流量計在裝置中(zhōng)應注重的問題
(1)介(jiè)質流體流速散布(bù)不平均和旋渦流(liú)是影響渦輪流量(liang)計測量正确的重(zhòng)要起因，要清除流(liú)速不平均和旋鍋(guo)流則須㊙️要在渦輪(lun)📐流量計前端有足(zu)夠長的直管段。
(2)渦(wo)輪流量計的裝置(zhì)點不能有激烈的(de)機械震驚和強的(de)電磁攪擾。
(3)渦輪流(liú)量計在裝置方法(fǎ)上能夠是程度、傾(qing)斜、垂直裝置，随裝(zhuang)置方法的不同，若(ruo)要想取得正确的(de)測量，必需采取程(cheng)度裝置🙇‍♀️。
3.2.4培修和校(xiao)驗應注重的問題(tí)
(1)渦輪流量計是拆(chai)卸周密的精細儀(yi)表，改換配件或是(shì)從新拆卸後都會(huì)引起儀表系數的(de)變更，因而爲保障(zhang)測量的正确在改(gai)換配件或是從新(xin)拆卸後都應從新(xin)🐕校驗并更改儀表(biǎo)系數🌂。
(2)渦輪流量計(ji)随運行的時光增(zēng)加或改換部件其(qí)儀表系數會發作(zuò)轉變，因而必須要(yào)對渦輪流量計進(jin)🥵行校驗。
3.3超聲波流(liú)量計量在應用中(zhong)，需要注意以下幾(ji)個方面的問題
3.3.1正(zhèng)确的選擇
　　這是超(chao)聲波流量計能夠(gòu)正常工作的基礎(chu)。如果選型不當✂️，或(huo)會㊙️造成流量無法(fa)測量，或者用戶使(shi)用不便等後果🔞。
3.3.2合(hé)理的安裝
　　換能器(qì)安裝不合理是超(chao)聲波流量計不能(néng)正常工作的主要(yào)🔱原因:安裝換能器(qi)需要考慮位置的(de)确定✍️和方式的選(xuǎn)擇兩個問題。确定(dìng)位置時除保證足(zú)夠的上、下遊直管(guan)段外，尤其要注意(yi)換能器盡量避開(kāi)有變頻器、電焊機(jī)等污染電影的場(chang)合。
3.3.3及時核對
　　對于(yú)現場安裝固定式(shì)超聲波流量計數(shu)量大。範圍廣的用(yong)戶，可以配備-一台(tái)同類型的 便攜式(shi)超聲波流量計 ，用(yong)于核校現場儀表(biao)的情況。
3.4二次僅表(biao)、色講分析僅對渦(wō)輪流量計、超聲波(bo)流量計的✔️影響
　　由(yóu)于天然氣是一種(zhong)可壓縮性流體，作(zuò)爲-次檢測儀表的(de)🔞流量計本身僅僅(jǐn)能夠檢測工況下(xia)的氣體體積量，無(wu)法給出☔統一狀态(tai)下的氣體體積量(liàng)，給天然氣的計量(liang)帶來很大的不便(biàn)。爲了更正确的計(ji)量，必須有一種可(ke)以在線檢測氣體(ti)的溫度、壓🔴力和流(liu)量信号，井進行🔞壓(yā)縮因子自動修正(zhèng)和流量自動跟蹤(zong)🐅補償，将工況體積(ji)量轉換成标‼️準狀(zhuàng)态體積量的儀器(qi)，在這種背景下就(jiù)産生了體積修正(zhèng)儀，也就是天然氣(qì)計量的二次儀表(biǎo)。
　　體積修正儀主要(yao)用來在線檢測氣(qi)體的溫度、壓力、流(liú)量等信✨号，并進行(hang)壓縮因子自動修(xiū)正和流量自動跟(gēn)蹤補償，将工況體(tǐ)積📐量轉換成标準(zhun)狀态體積量的儀(yi)表"。
　　由于體積修正(zheng)儀作爲天然氣流(liú)量計量的二次儀(yí)表，其正确在☎️很大(da)程度上受流量檢(jian)測元件(一般爲渦(wo)輪流量計)的限制(zhi)。其前絕大多數的(de)天然氣公司🈚在天(tian)然😄氣到達用戶時(shí)都采用📐在調壓器(qì)後安裝渦輪流量(liang)計，這樣做的好處(chu)是防止管道壓力(li)變化對計量結果(guǒ)産生影響，可以使(shǐ)計量更加✉️正确。
　　在(zài)天然氣計量交接(jie)過程中,爲實現交(jiāo)接的統一和使用(yòng)方便,使數據具有(yǒu)可比性,需嬰計量(liang)标況下的流量✂️,而(er)在工況和标況之(zhī)間轉換時除了受(shòu)溫度和壓力的影(yǐng)響外🐇,壓縮因☀️子也(yě)會産生一定的影(yǐng)響,目前場站超⛷️聲(sheng)流量計計量用到(dào)的氣體組分主要(yao)通過在線氣相色(sè)譜儀實時♈檢測得(de)到的。
　　而色譜法是(shì)利用混合物中各(gè)組分的不同的物(wu)理❗或化❤️學性質🛀🏻達(da)到分離的目的。分(fèn)離後的組分可以(yi)進行定性或定量(liang)分🙇‍♀️析，有🐪時分離和(he)測定同時進行，有(you)時先分離後💚測定(dìng)。
　　色譜分析儀的目(mu)的，在于分析外輸(shu)天然氣的組分，提(tí)供給流量計算機(ji)補償，以獲取流經(jing)流量計的正确體(tǐ)積流♻️量，可以采取(qǔ)定期使用化驗室(shi)的色譜分析儀對(dui)天然氣組分進行(háng)分析，使其計🌈量數(shu)據更加🤟正确。.
4未來(lai)發展趨勢
　　随着中(zhōng)國加入WTO，處資企業(yè)不斷進人我國天(tian)然氣市場以及引(yin)🐆進國外天然氣的(de)可能性、天然氣計(ji)量與國際接軌即(ji)将成爲面對面的(de)現實"，其計量觀念(nian)與🏃發展趨勢也将(jiāng)由此而😍發生系列(liè)變化。分析表明，下(xia)一步我國天然氣(qì)計量将向以F七方(fang)面發展:
(1)計量方式(shì)向自動化、智能化(hua)、遠程化計量方式(shì)發展
　　由于電子技(jì)術，計算機以及互(hù)聯網技術的迅猛(meng)發展，天🌍然氣計量(liang)已逐步向在線、實(shi)時、智能靠近，同時(shí)🤞依靠網絡技術實(shí)現🔞遠程化通訊。控(kòng)制和管理。
(2)檢定方(fang)式、量值溯源從靜(jing)态單參數向動态(tai)多參數⁉️瀝源發展(zhǎn)
　　過去流量計檢定(dìng)方式通常采用檢(jian)定靜态單參數方(fāng)法😘，随着國内國外(wai)實流檢定技術的(de)成熟，天然氣流量(liàng)量值溯源正逐⭕步(bù)向實流檢定方向(xiang)發展，即以實際天(tiān)然氣介質、在接近(jin)實際現場工🛀🏻況等(děng)條件下對流量的(de)分參數如壓力、溫(wēn)度、氣質組分和流(liú)量總🍓量進行動态(tài)量值溯源。
(3)儀表選(xuan)型從單一儀表向(xiang)多元化儀表發展(zhan)
　　過去流量儀表選(xuan)型比較單一，近幾(ji)年随着對流量計(ji)的研🐇究和🌐開發，不(bú)同的流量計有不(bu)同的特點和适應(yīng)範圍，流量儀表選(xuǎn)型由此呈現從單(dan)一儀表向多元化(huà)👅儀表方向發展。
(4)計(jì)量标準由單一标(biāo)準向多重标準發(fā)展
　　我國天然氣計(jì)量标準不斷發展(zhan)、豐富和完善，結合(hé)國外标✌️準後我國(guo)流量計量标準已(yǐ)基本構成完整的(de)體系，正逐步由單(dan)--标準向多重标準(zhǔn)發展。
(5)計量方式從(cong)體積計量向能量(liàng)計量發展
　　我國天(tian)然氣貿易計量方(fāng)法是在法定的質(zhì)量指标下按體積(jī)計量。随若市場經(jīng)濟的不斷完善，要(yao)求我國天然氣貿(mào)易計量方法🈲盡快(kuài)與國際接軌，有關(guān)天然氣倫量計量(liang)成爲發展趨勢。
(6)單(dān)一數據管理向計(jì)量系統管理方向(xiàng)發展
　　單一數據管(guan)理具有諸多缺點(diǎn)。計算機技術的發(fā)展給天然🧑🏾‍🤝‍🧑🏼氣❌計量(liàng)系統管理創造了(le)良好的條件。天然(rán)氣計量管理從影(yǐng)響測量結果的各(gè)個方面、各個環😄節(jie)進行全過程🔴的、動(dòng)态的、科學管理。
(7)計(jì)量管理從事後計(ji)量糾紛解釋向事(shì)前過程管理發展(zhǎn)随着市場經濟的(de)發展，人們越來越(yue)重視天然氣計量(liang)。因此，人🤞們對天然(ran)氣計量在管理觀(guān)念上正發生根本(ben)性轉變，不僅對現(xian)場計量器具的使(shǐ)用及相應人員進(jin)行管理，并從事後(hou)計量糾紛解釋向(xiàng)加強事前儀表采(cǎi)購選型、安裝使用(yòng)、過程控制、質量監(jiān)督、數據管理、實㊙️流(liu)檢定的管理轉變(bian)和發展。
5總結
　　随着(zhe)天然氣的進一步(bu)廣泛利用，因内一(yī)些流量計雖然有(yǒu)成熟的标準以及(jí)檢測計量技術，但(dan)由于工況條件限(xian)制及用戶對燃氣(qì)性質的認可，不可(kě)避免存在一些問(wèn)題。因此完善我國(guó)的計量方式及采(cǎi)用和借鑒國外的(de)先進的計量方式(shì)勢在必行。

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