[摘要(yao)]随着天然(ran)氣的廣泛(fan)應。天然氣(qi)計量成爲(wei)人們🥰關注(zhù)🍉的話題🔆。本(běn)文主要介(jiè)紹了渦輪(lun)流量計 、超(chāo)聲波流量(liang)計 在天然(ran)氣計量中(zhong)的應用及(jí)存在的主(zhǔ)要問題，并(bing)提🌈出了✍️相(xiang)應的解決(jué)方式方法(fǎ)。闡叙了我(wo)國未來天(tian)然氣計量(liang)的發展🐪趨(qū)勢。
1前言
　　21世(shi)紀爲天然(rán)氣的世紀(ji),天然氣是(shì)優質的燃(ran)料和化工(gong)原料。它㊙️廣(guang)泛用于玻(bo)璃制晶生(sheng)産，發電，氮(dan)肥生産㊙️，城(chéng)市燃氣，是(shi)一種理想(xiǎng)的清潔能(néng)源，是國家(jiā)的重要🥰能(néng)源命💋脈之(zhi)一☂️，在國民(mín)經濟發展(zhan)中占有重(zhong)要的地位(wei)。随着社會(hui)的進步，人(rén)們活動的(de)活躍，能源(yuan)面臨着越(yuè)來越短缺(quē)💁，因此合理(lǐ)利用能源(yuán)，有效開展(zhan)節約能源(yuán)的課題就(jiu)擺在人們(men)面前，就天(tiān)然氣來講(jiǎng)，通過精确(que)的計量，是(shì)減少天然(ran)氣浪費的(de)有效途徑(jing)之一。
2渦輪(lún)流量計與(yǔ)超聲波流(liu)量計的工(gong)作原理
2.1渦(wō)輪流量計(ji)
　　渦輪流量(liàng)計由渦輪(lun)、軸承、前置(zhì)放大器、顯(xiǎn)示儀表組(zu)成。
　　被測流(liú)體沖擊渦(wo)輪葉片，使(shǐ)渦輪旋轉(zhuǎn)，渦輪的轉(zhuan)速🐪随📞流量(liàng)的變化而(er)變化，即流(liú)量大，渦輪(lún)的轉速也(ye)大，再經✏️磁(cí)電轉換裝(zhuāng)置把渦輪(lun)的轉速轉(zhuan)換爲相應(yīng)頻率的電(dian)脈沖，經前(qian)置放大器(qì)放大後，送(sòng)入顯示儀(yi)表進行計(jì)數和顯示(shi)，根據單位(wèi)時間内的(de)脈沖數和(he)累計脈沖(chong)數即🔞可求(qiú)出瞬時✔️流(liu)量和累積(ji)流量。
　　渦輪(lun)變送器的(de)工作原理(lǐ)是當流體(ti)沿着管道(dao)的軸線方(fang)向流🥰動，并(bing)沖擊渦輪(lun)葉片時。便(bian)有與流量(liàng)qv.流速V和流(liú)體密度p桑(sāng)積成比例(lì)的力作用(yòng)在葉片上(shang)，推動渦輪(lún)旋🎯轉。在渦(wō)👈輪旋轉☎️的(de)同時，葉片(pian)周期性地(di)切割電磁(ci)鐵産生的(de)磁力線，改(gǎi)變線圈的(de)磁通量。根(gen)據電磁感(gan)應原理，在(zài)線圍内将(jiāng)🈲感應出脈(mo)動的電勢(shi)信号👉，此脈(mo)動信号♊的(de)頻率與被(bei)測流體的(de)流量成正(zheng)比。
　　渦輪變(bian)送器輸出(chu)的脈沖信(xìn)号，經前置(zhi)于放大器(qì)放大後，送(song)入顯示儀(yi)表，就可以(yǐ)實現流量(liàng)的測量。
2.2超(chao)聲流量計(jì)
　　其工作原(yuan)理一超聲(shēng)波在流動(dong)的流體中(zhong)傳播時就(jiu)載，上流🧑🏾‍🤝‍🧑🏼體(tǐ)流速的信(xin)息。因此通(tong)過接收到(dao)的超聲波(bō)就可以檢(jian)測出流體(tǐ)的流👈速，從(cóng)而換算成(chéng)流量。
　　超聲(sheng)波流量計(jì)由超聲波(bo)換能器、電(dian)子線路及(jí)流量顯示(shi)和累積系(xi)統3部分組(zǔ)成。超聲波(bo)發射換能(neng)器将電能(neng)轉換爲超(chāo)聲波能量(liang)，并将其發(fa)射到被測(cè)流體中，接(jiē)收🎯器按.收(shōu)到的超聲(sheng)波信号，經(jīng)電子線路(lu)啟大并轉(zhuan)換爲代表(biao)流量🍉的電(dian)信号，供給(gei)顯示🍓和積(ji)算儀表進(jìn)行顯示和(he)積算，這樣(yàng)就實現了(le)流量的檢(jiǎn)測和顯示(shi)。
3渦輪流量(liàng)計、超聲波(bo)流量計優(you)、缺點比
較(jiao)及應用中(zhōng)霄注意的(de)問題
3.1優、缺(que)點比較
渦(wo)輪流量計(ji)優點:
(1)正确(que)，在所有流(liú)量計儀表(biao)中屬于精(jing)确的流量(liàng)儀表:
(2)重複(fu)性好:
(3)無零(líng)點漂移，抗(kàng)幹擾性好(hao):、
(4)測量範圍(wéi)度寬;
(5)結構(gòu)緊湊。
缺點(dian):.
(1)不能長期(qi)保持校準(zhun)特性:
(2)流體(tǐ)物性對流(liú)量特性影(yǐng)響較大超(chao)聲波流量(liang)計優點🤞:
(1)檢(jian)測件是一(yi)段無阻礙(ài)物的圓管(guan),結構簡單(dān)、無可動部(bu)件、無壓力(lì)損失井且(qiě)免維護。
(2)适(shì)用的流量(liang)範圍大(量(liang)程比寬爲(wèi)40:1,最高可達(dá)100:1)。
(3)精度高(≤士(shi)0-5%),重複性好(hao),線性好。
(4)具(jù)有雙向測(cè)量功能,且(qie)雙向測量(liang)的精度相(xiang)同。
(5)有強大(dà)的自檢和(he)自診斷功(gong)能。缺點:
(1)在(zai)傳播時間(jiān)法時，隻能(neng)用于清潔(jié)液體和氣(qi)體，而在多(duo)普勒法時(shi)，測量含有(you)-定量懸浮(fú)顆粒和氣(qi)池的液體(tǐ):
(2)多普勒法(fǎ)測量正确(que)率不高。.
(3)現(xiàn)場應用較(jiào)少
3.2運用過(guò)程中需要(yao)注意的問(wen)題
爲了保(bǎo)障渦輪流(liu)量計的正(zhèng)常運行，在(zài)其運用的(de)曆程中應(ying)注重以下(xia)幾個問題(tí):
3.2.1渦輪流量(liang)計對被測(ce)介質有嚴(yan)厲的請求(qiú)
(1)渦輪流量(liang)計個别隻(zhī)用于計量(liàng)低粘度的(de)單相流體(tǐ)。
(2)用渦輪流(liu)量計計量(liàng)的介質流(liu)體應處于(yu)素流狀況(kuang)🏃‍♂️。
(3)目前大多(duō)數渦輪流(liu)量計的軸(zhóu)承爲球體(ti)軸承，因而(ér)對㊙️被測介(jiè)質的幹淨(jing)度有很高(gāo)的請求。
3.2.2渦(wō)輪流量計(jì)口徑的抉(jué)擇應注重(zhòng)的問題
　　在(zai)抉擇渦輪(lún)流量計的(de)口徑時，應(yīng)使介質的(de)工況流量(liàng)在流量計(jì)🙇🏻測量規模(mó)的15%-70%之間。當(dang)被測介質(zhì)流量處于(yú)所選流量(liàng)計測量🔞規(gui)模的15%以下(xià)時，介質流(liú)體在管道(dao)中流速遲(chi)緩處于層(céng)流狀況，流(liú)量計♈的測(cè)量線性變(bian)差，難以到(dào)達請求的(de)計量正确(que)。當介質工(gong)況流量🔞大(da)于所抉擇(zé)流量計測(cè)量規模的(de)70%時，渦輪轉(zhuan)速将變的(de)很大，減速(su)軸承和支(zhī)架的磨🔴損(sǔn)，影響渦輪(lun)流量計的(de)運用壽命(mìng)。
3.2.3渦輪流量(liàng)計在裝置(zhì)中應注重(zhòng)的問題
(1)介(jiè)質流體流(liu)速散布不(bu)平均和旋(xuan)渦流是影(yǐng)響渦輪流(liu)量📱計測🐅量(liàng)正确的重(zhòng)要起因，要(yao)清除流速(sù)不平均和(he)旋鍋流則(ze)須要在渦(wō)輪流量計(ji)前端有足(zu)夠長的直(zhi)管段🤞。
(2)渦輪(lun)流量計的(de)裝置點不(bu)能有激烈(lie)的機械震(zhen)驚和強的(de)電磁攪✊擾(rǎo)。
(3)渦輪流量(liàng)計在裝置(zhì)方法上能(neng)夠是程度(dù)、傾斜、垂直(zhi)🌐裝置，随裝(zhuāng)置方法的(de)不同，若要(yào)想取得正(zhèng)确的測量(liàng)，必需采取(qu)程度裝置(zhì)♌。
3.2.4培修和校(xiao)驗應注重(zhong)的問題
(1)渦(wo)輪流量計(ji)是拆卸周(zhou)密的精細(xi)儀表，改換(huàn)配件或是(shi)從新拆卸(xiè)後都會引(yǐn)起儀表系(xi)數的變更(geng)，因而爲保(bǎo)障💃🏻測量的(de)正确在改(gǎi)換配件或(huo)是從新拆(chāi)卸後都應(yīng)從新校驗(yan)并更改儀(yí)✏️表系數。
(2)渦(wō)輪流量計(jì)随運行的(de)時光增加(jia)或改換部(bù)件其儀表(biǎo)系數會💋發(fā)作轉變，因(yin)而必須要(yao)對渦輪流(liu)量計進行(hang)校驗。
3.3超聲(shēng)波流量計(jì)量在應用(yòng)中，需要注(zhù)意以下幾(jǐ)個方面的(de)問題🈲
3.3.1正确(que)的選擇
　　這(zhè)是超聲波(bo)流量計能(néng)夠正常工(gong)作的基礎(chu)。如果選型(xíng)不當，或會(hui)造成流量(liang)無法測量(liàng)，或者用戶(hu)使用不便(bian)等後果。
3.3.2合(hé)理的安裝(zhuāng)
　　換能器安(ān)裝不合理(li)是超聲波(bō)流量計不(bú)能正常工(gōng)作🍉的主要(yào)原因:安裝(zhuang)換能器需(xū)要考慮位(wei)置的确定(dìng)和方式的(de)選擇兩個(ge)問題。确定(ding)位置時除(chu)保證足夠(gou)的上、下遊(yóu)直管段外(wai)，尤其要注(zhu)意換能器(qì)盡量避開(kāi)有變頻器(qì)、電焊機等(deng)污染電影(yǐng)的場合。
3.3.3及(jí)時核對
　　對(dui)于現場安(ān)裝固定式(shì)超聲波流(liú)量計數量(liang)大。範圍廣(guǎng)的用戶，可(kě)以配備-一(yi)台同類型(xíng)的 便攜式(shì)超聲波流(liú)量計 ，用于(yu)核校現場(chǎng)儀表的情(qing)況。
3.4二次僅(jin)表、色講分(fen)析僅對渦(wō)輪流量計(ji)、超聲波流(liu)量🔴計的影(ying)♊響🏃🏻
　　由于天(tian)然氣是一(yi)種可壓縮(suo)性流體，作(zuo)爲-次檢測(ce)儀表的流(liú)量計本身(shēn)僅僅能夠(gòu)檢測工況(kuàng)下的氣體(tǐ)體積量，無(wú)法給出🥵統(tǒng)一狀态♊下(xià)的氣體體(ti)積量，給天(tiān)然氣的計(jì)量帶來很(hen)大的不便(bian)。爲了更正(zheng)确的計量(liang)，必✉️須有一(yī)種可以在(zai)線👣檢測氣(qì)體的溫度(du)、壓力和流(liu)量信号，井(jing)進行壓縮(suō)因子自動(dòng)修正和流(liu)量自動跟(gēn)蹤補償，将(jiang)工況體積(jī)量轉換成(chéng)标準狀态(tài)體積量的(de)儀器，在這(zhe)種背景下(xia)就産生了(le)體積修正(zheng)儀，也就是(shi)天然氣計(ji)量的二次(ci)儀表。
　　體積(ji)修正儀主(zhu)要用來在(zài)線檢測氣(qì)體的溫度(dù)、壓力、流💃量(liang)等🏃‍♀️信号，并(bìng)進行壓縮(suō)因子自動(dong)修正和流(liu)量自動跟(gēn)蹤補🤞償，将(jiāng)工況🔱體積(ji)量轉換成(cheng)标準狀态(tài)體積量的(de)儀表"。
　　由于(yú)體積修正(zhèng)儀作爲天(tian)然氣流量(liàng)計量的二(èr)次儀㊙️表👣，其(qí)正确在很(hěn)大程度上(shàng)受流量檢(jiǎn)測元件(一(yī)般爲渦輪(lún)流量計)的(de)🙇‍♀️限制。其前(qian)絕大多數(shù)的天然氣(qi)公司‼️在天(tian)然氣到達(dá)用戶時都(dou)采用在調(diào)壓器後安(ān)裝渦輪流(liú)量計🔴，這樣(yàng)做的好處(chù)是防止管(guan)道壓力變(biàn)化對計量(liang)結果産生(sheng)影響，可以(yi)使計量更(gèng)加正确。
　　在(zai)天然氣計(jì)量交接過(guò)程中,爲實(shi)現交接的(de)統一和使(shi)用🌐方便,使(shi)數據具有(you)可比性,需(xu)嬰計量标(biāo)況下的🔴流(liu)量,而在🚶‍♀️工(gōng)況和标😍況(kuang)之間轉換(huan)時除了受(shòu)溫度和💃🏻壓(yā)力的影響(xiang)外,壓縮因(yin)子也會産(chǎn)生一定的(de)影響,目💋前(qian)場站超聲(sheng)流量計計(jì)量用到的(de)氣體組分(fen)主要通過(guò)在線氣相(xiàng)色譜儀實(shi)時檢測得(dé)到的。
　　而色(se)譜法是利(li)用混合物(wu)中各組分(fèn)的不同的(de)物理或化(hua)學性質達(dá)到分離的(de)目的。分離(lí)後的組分(fèn)可以進行(háng)定性🔞或定(ding)量分析，有(yǒu)時分離和(he)測定同時(shí)進行，有時(shí)先分離後(hòu)測定。
　　色譜(pu)分析儀的(de)目的，在于(yu)分析外輸(shu)天然氣的(de)組分，提供(gong)給流✊量計(jì)算機補償(chang)，以獲取流(liu)經流量計(jì)的正确體(ti)積流量，可(kě)以采取定(dìng)期使用化(hua)驗室的色(sè)譜分🏃‍♂️析儀(yi)對天然氣(qi)組分進行(hang)分析，使其(qí)計量數據(ju)更加正确(què)。.
4未來發展(zhan)趨勢
　　随着(zhe)中國加入(ru)WTO，處資企業(ye)不斷進人(ren)我國天然(ran)氣市場以(yi)🌈及引進國(guó)外天然氣(qì)的可能性(xing)、天然氣計(ji)量與國際(jì)接軌💃即将(jiāng)成爲面對(dui)🐇面的現實(shi)"，其計量觀(guān)念與發展(zhan)趨勢也将(jiāng)由此而發(fa)生系列變(biàn)化。分析表(biǎo)明，下一步(bu)我國🈲天然(rán)氣計🐪量将(jiang)向以F七方(fang)面發展:
(1)計(jì)量方式向(xiàng)自動化、智(zhi)能化、遠程(chéng)化計量方(fāng)式發展🔅
　　由(yóu)于電子技(ji)術，計算機(jī)以及互聯(lián)網技術的(de)迅猛發♉展(zhan)，天然氣🛀🏻計(ji)量已逐步(bu)向在線、實(shi)時、智能靠(kào)近，同時依(yi)靠💘網絡技(jì)術實現遠(yuan)程化通訊(xùn)。控制和管(guan)理。
(2)檢定方(fang)式、量值溯(su)源從靜态(tài)單參數向(xiàng)動态多參(cān)數瀝源❌發(fā)💁展
　　過去流(liu)量計檢定(dìng)方式通常(cháng)采用檢定(ding)靜态單參(cān)數方⭐法，随(suí)着國内國(guo)外實流檢(jian)定技術的(de)成熟，天然(ran)氣流量量(liang)值溯源正(zheng)逐步向實(shí)流檢定方(fāng)向發展，即(jí)以實際天(tian)然氣介質(zhì)、在接近實(shí)際🙇‍♀️現場工(gong)況等條件(jian)下對流量(liàng)的分參數(shu)如壓力、溫(wēn)度、氣質組(zu)分和流量(liang)總🌈量進行(háng)動态量值(zhi)溯源。
(3)儀表(biao)選型從單(dān)一儀表向(xiang)多元化儀(yi)表發展
　　過(guo)去流量儀(yi)表選型比(bǐ)較單一，近(jin)幾年随着(zhe)對流量計(jì)🛀的研💁究和(hé)💰開發，不同(tong)的流量計(ji)有不同的(de)特點和适(shì)應範圍，流(liú)量儀表選(xuǎn)型由此呈(cheng)現從單一(yī)儀表向多(duo)元化🔞儀表(biǎo)方向發展(zhǎn)。
(4)計量标準(zhun)由單一标(biao)準向多重(zhòng)标準發展(zhǎn)
　　我國天然(ran)氣計量标(biao)準不斷發(fa)展、豐富和(he)完善，結合(hé)國🤞外标✔️準(zhǔn)後我國流(liú)量計量标(biāo)準已基本(běn)構成完整(zheng)的體系，正(zheng)♈逐步由單(dan)--标準🈲向多(duo)重标準發(fā)展。
(5)計量方(fang)式從體積(ji)計量向能(neng)量計量發(fa)展
　　我國天(tian)然氣貿易(yi)計量方法(fǎ)是在法定(dìng)的質量指(zhǐ)标下按體(ti)積計量。随(sui)若市場經(jing)濟的不斷(duan)完善，要求(qiu)我國天然(ran)氣貿易計(jì)量方法盡(jìn)快與國際(jì)接軌，有關(guan)天然氣倫(lún)量計量👄成(cheng)爲發展趨(qu)勢⁉️。
(6)單一數(shù)據管理向(xiang)計量系統(tong)管理方向(xiang)發展
　　單一(yi)數據管理(lǐ)具有諸多(duō)缺點。計算(suàn)機技術的(de)發展給天(tiān)然氣🤩計量(liàng)系統管理(lǐ)創造了良(liang)好的條件(jian)。天然氣計(jì)量管😄理從(cong)影響測量(liang)結果的各(ge)個方面、各(gè)個環節進(jin)行全過程(cheng)的、動态的(de)、科學🈲管理(lǐ)。
(7)計量管理(li)從事後計(jì)量糾紛解(jiě)釋向事前(qian)過程管理(lǐ)發展随着(zhe)市場經濟(jì)的發展，人(ren)們越來越(yuè)重視天然(rán)氣計量。因(yin)此，人們對(dui)天然氣計(ji)量在管理(lǐ)觀念上正(zhèng)發生根本(běn)性轉變，不(bú)僅對現場(chang)計量器具(jù)的使用及(jí)相應人員(yuán)進行管理(lǐ)，并從事後(hòu)計量糾紛(fēn)🐅解釋向加(jia)強事前儀(yi)表🔞采購選(xuǎn)型、安裝使(shi)用、過程控(kòng)制、質量監(jiān)🙇🏻督、數據管(guan)理🏃🏻、實流檢(jian)定的管理(li)轉變和發(fā)展。
5總結
　　随(sui)着天然氣(qi)的進一步(bù)廣泛利用(yong)，因内一些(xie)流量計雖(sui)然有成熟(shu)的标準以(yi)及檢測計(jì)量技術，但(dan)由于工況(kuàng)條件限制(zhì)及用戶對(duì)燃氣性質(zhi)的認可，不(bu)可避免⭕存(cún)在一些問(wèn)題㊙️。因此完(wán)善我國的(de)計量方式(shi)及采用和(he)借鑒國👌外(wài)的先進的(de)計量方式(shi)勢在必行(hang)。

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