天然气计量技术

第三节超声波流量计工作原理流量计组成主要特点选用注意事项一、工作原理超声波流量计测量原理图1-换能器1；2-声楔；3-管；4-换能器2

一、工作原理让超声波在管道内向逆流和顺流沿斜线方向传播，分别测量它们的传播时间，其传播时间差与气体的轴向平均速度有关，从而应用数值计算技术得出气体流量。二、流量计组成超声流流量计由流量计表体、超声波换能器、电子元件及微处理器系统（信号处理单元）、、流量显示等组成。它利用压电材料的压电效应，采用适当的发射电路，把电能加到发射换能器的压电元件上，使其产生超声波振动。超声波以某一角度射入流体中，然后由换能器接收，经压电元件转变成电信号，送入信号处理单元。二、流量计组成及类型超声流量计系统组成声道布置三、主要特点检测件内无阻碍物，无可动易损零部件，不干扰流场，不会堵塞。无附加压损，节约能耗。适用大管道大流量测量，仪表造价与管道尺寸无关（带测量管检测件除外）;精度高。它已在天然气工业贸易输送，气体分配、控制和检漏等各方面广泛使用。四、选用注意事项超声流量计的选型是一项比较复杂的工作，它涉及换能器类型，声道设置方式，转换器及其附件的选用，现场安装设计及配套器材的准备等。超声流量计选型包括被测介质种类，仪表性能参数，换能器类型及其适用范围，换能器夹具类型，转换器基本功能，直管段长度要求及声道设置等。

第四节旋进旋涡流量计旋进旋涡流量计是一种新颖的流量仪表，它具有流量范围宽，精度较高，无可动部件，不受介质的压力、粘度和组成等的影响，而且体积小，便于安装和维修。旋进旋涡流量计已广泛应用于天然气流量测量中。一、工作原理旋进旋涡流量计原理图1—壳体；2—旋涡发生器；3—选择按钮开关；4—智能流量积算仪；5—压电传感器；6—出口导流体

一、工作原理沿着轴向的流体进入流量计进口时，旋叶强迫流体进入旋转运动，于是在旋涡发生体中心产生旋涡流，旋涡流在文丘里管中旋进，到达收缩段突然节流使旋流加速。当旋涡流突然进入扩散段后，因回流的作用强迫进行旋进式二次旋转，如果仪表内部具有最优化的几何结构，那么在宽量范围内，旋涡的频率就与流量成正比，并为线性。一、工作原理旋涡的频率由压电传感器检测，压电传感器检测的微弱电信号经前置放大器放大、滤波、整形后变成频率与流量成正比的脉冲信号，最后送往智能流量积算仪进行运算与处理，显示累积流量和瞬时流量。二、旋进旋涡流量计产品

TDS系列流量计LUXZ－B型流量计三、流量积算仪四、主要技术参数公称直径：20~200mm；量程比：10︰1～15︰1；精度等级：0.5、1.0、1.5;环境温度为－30～50℃，介质温度为-30～110℃，相对湿度为5～95%，大气压力为86～106kPa。五、显旋进患旋涡耍流量昼计的识特点无机郊械磨胁损，净避免鄙了堵岗、卡钱故障敌，不凯易腐坦蚀，框有效鲁地延丧长了道正常西运行胞寿命地，直晋接输煎出脉怪动信粮号，届提高孔了计芝量精坚度；不受伏介质义密度狗、粘悔度影梳响、绒量程演比宽牲、安迹装使宏用方旬便、鸭安全奸防爆勿；安装灶时只螺需较始短的飘直管啄段甚悦至可笼不用肾；既可臣一体逐化安沃装又炕可将泡流量肉变送在器与需智能献流量兴积算劫仪分千离安批装，坊实现炉远距死离显戴示；坟信号荡输出穗可为离脉冲规信号么或4名～2玩0mA模拟毒信号纲。第五盼节庸天然巧气热有值计沟量天然勤气发希热量直接水测量逐方法间接刻测量首方法一、斤天然富气发驴热量1.替高萍位发著热量规定爷量的虚气体刻在空陆气中旋完全乖燃烧议时所岂释放讲出的辉热量宵。在借燃烧客反应罗时，扮压力p保持义恒定赌，所胸有燃遗烧产愧物降纹至规规定的豪反应父物温旅度t相同宵的温读度，炊除燃使烧中庆生成陕的水圈在温望度t下全绕部冷衡凝为荡液态榜外，求其余败所有杰燃烧渴产物为气懒态。一、拦天然逃气发赖热量2.饱低腊位发建热量规定湖量的呼气体帝在空所气中轨完全份燃烧戴时所英释放凝出的章热量匙。在厦燃烧辟反应宾时，撞压力p保持诸恒定苏，所竿有燃驴烧产睡物的森温度咐降至客指定眯的反波应物粥温度t相同宾的温革度，龄所有晒燃烧国产物为气肚态。一、赢天然罪气发肌热量3.溉天相然气右发热阿量计锣算GB乒/T染11运06刷2《天然秧发热御量、兔密度跃、相骨对密捎度和撕沃泊练指数姨的计矮算方然法》理想巷发热喜量(kJ爸/m3)真实袋发热张量(kJ竖/m3)一、添天然柿气发威热量计量门中天嫌然气饺的发循热量昨：天倒然气寸的低震位发受热量匙（有锋效发耳热量株）；国内才天然便气发灾热量窝的计叮量参粘比条很件、且燃烧苦参比塌条件谋都是模29国3.列15K排、1碎01元.3各25剩kP阔a。二、设直接萍测量珠方法直接旱测量帮天然榨气发隙热量框的主跃要有之水流片吸热观法、狼烟气兆吸热合法和爆金属敌膨胀倦法；水流矿吸热交法测浩燃气岭发热鹅量是纸公认救的最筐基本呈测试蛋方法森；其方看法采匀用GB坐1岭22回06拆《城市碧燃气披发热木量测围定方彩法》差。水流值吸热仅法测企量原租理测量晴原理盐是将内气体叉燃料岩连续跟地通您过量客热计水，使乖其完痕全燃挑烧，拥燃烧干所释抬放出肉来的毫热量证被逆灿流而搬过的逢水流臣连续阁吸收申，根惯据燃妨烧掉猜的气皱体燃毫料的兰容积范，以疮及在革此气赌体燃惹烧时丝式间内惜通过袄的水秀量和向进、挪出水古的温络度差狼，就术可以链计算床出气密体燃背料的触热值栏。水流乓吸热凳法测拖量原历理Hl—天然侮气的尸低位誓热值缎，kJ租／m3；C—水的吧比热株，kJ礼/（周kg敲·℃搬）；W—燃烧小时间讨内通略过量坊热计延的冷群却水旨质量啦，kg愤；ti—水的阳进口侧温度烂，℃径；t。—为水轮的出认口温仙度，宇℃；V—为燃贿烧掉挣的燃糊料气郑体容协积，m3；Hw—量热仍计的隙冷凝糠水潜宅热，kJ衣／m3。三、纪间接大测量马方法采用甘气相砌色谱刺仪分喊析天淘然气牧组分障，由咳天然烫气组厦分计斗算天急然气显发热考量。组分乱分析择执行GB走/T冻1剩36胡10摩《天然伯气的各组成价分析恢气凑相色书谱法预》，费可在欣线和缺离线秘测量拒；国内币天然手气热斩值计羽量以拥间接字测量纺为主浑；1.慈热卷值计针量系夕统2.告在炊线式丸热值齐自动呈测试巧仪2.症在昼线式常热值诸自动起测试桂仪上图匠是日郊本横阿河电燥机公喝司的CM纱6G型燃踏气热摧量计针的组假成方巨框图顾，主欲要由吉：空气身稳压杀部分躁；燃气伙稳压野部分沙；压差品检测慎部分洋，包谱括孔塔板流姐量检象测及问差压变送刚器；喷嘴观燃烧死及热篮值检与测部经分；密度没计和岸运算意器。第六痕节险计量禾技术禁进展树与发订展趋据势国内鸣外天从然气敞计量赵状况我国晓天然掏气计捐量技片术新乖进展天然袜气计秩量新置的观芹念与包发展度趋势一、挑国内云外计患量状刚况从流恋量计蓝选型笑上，景欧洲踩主要铅使用路涡轮勺、腰踏轮流梳量计未，如庸在荷吧兰涡拥轮、队腰轮煌流量徐计的流使用重约占80斤%，在湿加拿焦大涡友轮流驼量计臣的使量用约捏占90败%，而傅美国围则以剃使用阳孔板斜为主馒，约弃占80贱%。从整披体上深来看顷，在叹流量辛计使扒用上扬，70年代批形成叶了孔底板使围用高页潮，80年代段形成锋了涡乔轮流畜量计遍使用荒的高伏潮，90年代挑中后头期则烦掀起滔了超瞎声流依量计发热潮怠。一、底国内确外计田量状吐况在流耽量标规准方璃面，垃相继日推出林具有锻代表润性的米标准医如天爹然气饿流量毛标准病孔板恼计量缎标准伯（AG碍A筑No因.3）、气体纤涡轮冶流量备计标班准（AG街A扑No球.7）、天然气气及副其他砍烃类污气体侍的压称缩性讽和超董压缩乱性标浅准（AG炎A滤No芝.8）、用气源体超汗声流超量计械测量借天然豆气标舟准（AG银A正No陡.9）、用差格压装喘置测螺量流肾体流企量标廊准（IS寻O5种16锈7）、气体嫂涡轮掉流量垃计标赏准（IS枪O9铅95专1）、气体旷超声料波流健量计愿标准住（IS开O/维TR蕉12江76坦5）以及校天然驰气压荣缩因唯子计智算标宾准（IS要O/看DI貌S1恢22剥13）等，步这些依标准浪规程陪对天雄然气桶流量房诚计量逼具有血积极骗的指厕导意帮义。一、利国内深外计餐量状柱况在流凡量检置定方荡面：乒国外捏人们黄从重软视干拨标法则逐步尽过渡蜓到实博流检担定的且思维符模式氧—重隔视量愉值溯废源与寨量值鉴传递遮工作旬，相鼠继出掩现许伴多实尖流检依定实宫验室蹄，如沃美国相科罗倒拉多狸工程越实验呼室（CE次ES涂I）皱、美国刃西南萝研究浙院（SW傻RI煎）、荷兰桶国家睛计量易研究炮院（NM祝I）课、加拿府大标描定站令（TC浅C）障、德国遗（Pi鞋gs讽ar）、英国狸国家觉工程皇实验跃室（NE禁L）求、日本殊国家惰计量肆院（NR航LM众）。一、学国内危外计里量状女况国内塑计量淘仪表斩主要游使用避标准营孔板乘，其夹比例给约占游88陵％，白采用业几何隶检定张法。搭从7舞0年膛代以辆来，限我国凉参照斜国外鲁系列津标准批，结搜合自顽己的通实际墓情况尺，在脾天然趣气仪辈表的升设计唱选型祝、使斜用、代安装细、维虾护、狸管理置、气卷质分斩析等乏方面滋作了惹相应充的工羞作，廉得出魄一些茅较重未要的姓结论鞠，同名时对愿现场毯阻力徐件、拒复杂朽工况竭影响况，摸律索出广了一领些成即熟的毛经验崭，在谋标准仍方面游形成济了SY完/T音61策43《天迟然气帆流量怖的标篇准孔脾板计琴量方妈法》雨等效馋采用IS极O5俗16躬7形成GB厅26仙24标底许，但艳就总兆体水辆平，芦与国阶外还音存在薄显著南差距决。国内乡丰计量粪技术漠与国集外的素差距天然戒气计捡量管渗理方汁面：严格言地按捉标准些进行片设计猾、制矩造和乔安装犯方面猪尚有聋一定煎差距唐，故俊有时捎不能额保证术计量持精度菜；没呆有严傲格执丛行管恨理规则程中朱所要井求维吸修和蜜定期冷检验勇。新型裙流量萍计量朵仪表尝在我叫国应纵用较优少，块推广失应用巴困难踩，缺蛮乏相银应的村检定第部门倾及手访段，岭无法毕解决办高压堡、大夸流量尖的气欣体标券定，林现场常标定津甚少做。没有芬形成任一个污完整机的量值传历递体系螺。二、阅我国凡天然爷气计目量技沟术新畜进展孔板饥节流促装置走二次粘仪表遇智能巡寿化；适应腿中小筝流量椅的新肾型智罢能式挪流量材计应环用；高压弯大流逼量计抢量技按术研玩究；实流壳检定舰技术愧的发圆展；标准警的逐核步完删善与向统一。1.孔板费计量倘装置尿二次陆仪表口智能悟化19纯98年以宪来，讽在二派次仪娘表方砌面，脱对部炼分天玩然气至计量耻装置妇进行更了改绞造，尺现场闻逐步宿采取丝式配用尝智能际压力捐变送章器、世温度床变送期器，伯流量倡计算允机以县取代猾双波屡纹管替差压头计，上从而雁实现仙计量劝自动景化。旋该系幕统变站送器嘉具有脊准确园度高恢、稳绳定性蹲好，秃可利命用它棉的通仁讯功柜能进扒行在晃线故叶障诊达断、哑组态摔和校随验，宗天然遍气流谁量计沙量逐钢步走证向在稀线、匆智能劳、实援时计毅量。2.巷新众型智秤能式龙流量砍计应败用为解蠢决部芽分现零场在比中小敞流量皇和中念低压卖情况倒下流锦量波订动较雀大，歼孔板信计量眯准确炒性较岛差的水特殊疮难题级，国老内推浇出智涨能漩爸进旋纲涡流亚量计浇、智访能涡稀轮流塑量计阀，该谱类流你量计立能在草线采嫩集压兽力、仍温度谈、工楚况流绢量、冤标定孩流量卫、实锁时修费正压吓缩因样子以节及自弹动进扬行温秘度、帅压力疯补偿捡。经背过实栽流标钥定和偏在现祥场较潮大范论围应炮用（售如四咏川、奶新疆赵、大夹港、风大庆续等）悦，效村果较制好。润近期类又出荡现了辨该类唐型的哲双探隆头智激能流骡量计扫，抗忆干扰裁能力嫁进一酬步增剪强。3.益高压余大流敬量计线量技旱术研莲究随着吊国外筋气体治超声烤流量树计的汤迅速煤发展糖，我狼国及始时跟慌踪国越外先茅进计伪量技石术，自自1罢99龙9年厌以来绢，由明成都兵天然众气流女量分也站牵乔头，债对具学有典毒型代密表的狮美国Da嗓ni窄el射、荷兰In册st凤ro恼me僻t、美国Co验nt章ro熔nl秆ot位ro增n所生乌产的储气体舒超声剧流量答计进蔑行了只实流左测试歇，研曲究在冠理想奶安装民条件肃、非碎理想院安装杂条件蓬、旋芳转不扬同角岛度安到装条摸件、悦带压姿更换概超声挎换能郑器、嗽不同锹压力多条件汇、声循道故欧障状笼态的剖性能售并进远行现楚场应奥用。摆得出君气体股超声赌流量堤计干疫校后泉仍需箱实流泛检定廉和周流期送庭检等进重要察结论僵。国虚内已熟逐步伪引进年气体蕉超声界流量捷计约吗40聪台，劈燕口径赴在DN文15艘0m耻m～灰DN匆40麦0m享m之间贤，不盏确定贸度为殖0.棵5％帮～1盗.0恐％。4.才实流隆检定偶技术香的发喷展过去引标准捉孔板姜一直乖沿用耕“几禾何检盟验法浸”，卧流量柜检定透装置岭通常回使用停空气蛛作介棒质，难负压卫检定叼。1购99茶6年与华阳腐计量始分站捷建成机，该镜站拥辨有mt原级钱标准硬装置穗，总肺不确附定度沙为0幕.1继％和拴从美矿国CE命ES眯I引进忍临界甜流音普速喷辫嘴次啦级标族准装咳置，酬总不降确定皂度为法0.吊25口％，模具备毯天然醉气流怀量实凤流检法定条俭件。及最近悠4年少，实驱流检钱定技蜻术日荷趋成迈熟，肺已建宜立起真全套肉天然补气实敞流检厚定方璃法、坡程序值、管唇理制符度，身并与自国外厘如美秒国、系荷兰狼、英佩国、厦德国碧等技事术和商水平蛇逐步仔靠近副。4.实流睁检定耽技术谅的发腊展为了秤更好徐地模浪拟现页场工节况，语减少仪装载纺、运就输带埋来的访系列帽困难邮，控执制和士合理然减少叛现场柳计量祸误差雨，我催国实胸流检顾定逐饭步从同室内岛走向总现场注。如骂，国批家原絮油大嫁流量塑计量汉站（偿大庆州）的恢移动老式音衰速喷冈嘴标恭定车急（压铁力1由.6MP愉a、管径DN稻20迹0m爪m、流量稠90哈00读0m3/h障），华阳疏计量酱分站吸新购歌置的盈移动都式气售体超证声流称量标