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怎么测量气体流量


文章日期:2019-07-31|阅读数:


怎么测量气体流量?迄今为止,流量测量的方法和仪表的种类繁多,目前最流行、最广泛的分类为:容积式流量计、差压式流量计浮子流量计涡轮流量计电磁流量计、超声波流量计、流体振荡流量计,对于大流量、大管径的气体流量测量最多的是差压式流量计,可供工业测量的流量仪表种类达100多种,品种如此之多的原因在于至今为止没有找到一种对任何流体、任何量程、任何流动状态以及任何使用条件适用的流量仪表。
 
怎么测量气体流量
 
旋转式容积流量计。用作天然气计量的旋转式容积流量计主要是气体腰轮流量计,不仅可用来计量干气,也可用来计量湿气(即伴生气)。由于孔板流量计和涡轮流量计不适应测量含有液滴的伴生气,气体腰轮流量计因没有严格要求,所以相对具有一定的优越性。容积式流量计的另一个优点是对流动脉动不敏感。
 
容积式流量计是直接根据排出流体体积进行流量累计的仪表。它由测量室、运动部件、传动和显示部件组成。对于任何一个流量测量值来说,必须包括两部分内容:一是流量测量值本身;二是它的误差允许范围.否则是不完整的.所以,对于任何一种流量计,都必须了解它的误差特性。容积式流量计的测量误差值E,可由指示值与真值之差与指示值之比表示.设:V为通过流量计的流体体积真值;I为流量计指示值,则误差值E可表示为
 
气体超声波流量计方法。用声学测量技术测量流体流量已有约40年的历史,特别是20世纪90年代以来,随着高速数字信号处理技术和先进的压电陶瓷技术的发展,用气体超声波流量计测量天然气流量的技术取得了突破性发展。由于具有高技术的气体超声波流量计具有测量范围宽、测量精确度高、无压损及可动部件、安装使用费用低等诸多优点,它已被欧美等国几百家用户用于天然气贸易计量。至今已有美国、荷兰、英国、德国等12个国家的政府批准气体超声波流量计作为法定计量器具。美国煤气协会已于1998年6月发布了 AGA Report No.9 《用多声道超声流量计测量天然气流量》。我国主要参考了该报告,并参考了ISO/TR 12765 《用时间传播法超声流量计测量封闭管道内的流体流量》,制订了相应的标准GB/T 18604-2001《用气体超声流量计测量天然气流量》。
 
浮子流量计在中型和小型的实验装置上使用很广泛,这是因为浮子式流量计简单、直观、价格低廉,适合作为一般指示,浮子流量计有玻璃维管型和监护锥管型两大类,玻璃锥管型的不足之处在于耐压不高和玻璃锥管易碎,另一方面,流体温度压力对示值影响很大。一般可根据流体实际温度和压力按式进行人工换算。式中由于引入pn,在被测气体不为空气时,也可利用该公式进行换算。
 
气体涡轮流量计方法。气体涡轮流量计是仅次于孔板流量计的被广泛应用于天然气流量测量的仪表。气体涡轮流量计的优点是结构简单,安装方便;外形尺寸相对较小;精确度高;重复性好;范围度宽,可达到15:1~25:1,在高压输气的情况下,范围度还可增大;其输出为脉冲频率信号,因此在同可编程流量显示表配用时,容易得到较低的系统不确定度。近几年来,国内已有不少仪表厂生产这种仪表,并在油气田推广应用。
 
差压流量计用于测量湿空气的干部分流量,此过程中需要对两个方面进行计算,一个是工况变化引起的工作状态下湿气体密度的变化测量结果的影响,另一个是扣除湿空气中的水蒸气并换算到标准状态下的体积流量例如以下公式:
 
旋进旋涡流量计。旋进旋涡流量计具有功能强、流量范围宽、操作维修简单、安装使用方便等优点,主要技术指标达到国外同类产品的先进水平的新型气体流量仪表。旋进旋涡流量计广泛应用于石油、化工、电力、冶金、城市供气等行业测量各种气体流量,是目前油田和城市天然气输配计量和贸易计量的首选产品。
 
智能液体涡轮流量计是采用先进的超低功耗单片微机技术研制的涡轮流量传感器与显示积算一体化的新型智能仪表,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。此外涡轮流量计是速度式流量计中的主要种类,当被测流体流过涡轮流量计传感器时,在流体的作用下,叶轮受力旋转,其转速与管道平均流速成正比,同时,叶片周期性地切割电磁铁产生的磁力线,改变线圈的磁通量,根据电磁感应原理,在线圈内将感应出脉动的电势信号,即电脉冲信号,此电脉动信号的频率与被测流体的流量成正比。
 
标准孔板差压式流量计方法。标准孔板差压式流量计已经成为全世界最主要的天然气流量计。几十年来 AGA Report No.8 总结了几十项针对天然气计量的专项研究和实践应用,在量的基础上产生了质的飞跃,其标志就是标准化,即使用标志孔板流量计,可以无须实流校准而确定信号(差压)与流量的关系,并估算其测量误差,目前在全部流量计中是惟一达到此标准的。为了消除自身存在的输出信号为模拟信号、重复性不高、范围度窄、压损大等重大缺点,采用了微电子技术、计算机技术、定值节流件和标准喷嘴等技术装置,使其技术水平有了进一步提高。
 
空气流量计工作原理
 
在流体中设置非流线型漩涡发声体,则从漩涡发生两侧交替地产生两列有规则的漩涡,这种漩涡称为卡曼涡街。在一定的流量范围内漩涡分离频率正比于管道内的平均流速,经漩涡发生体中装入电容探头或压电探头(探测器)及配置相应电路,即构成了电容检测式涡街流量传感器或压电检测式涡街流量传感器。
 
电容/压电差动式涡街流量计,采用了嵌入式技术,可测量流量、压力、温度信号,采用RS485或RS232通讯接口,非常方便地组网;流量计的变送功能适用于各种集散控制系统,也可与上位机组成流量数据采集系统。
 
电容/压电差动式涡街流量计,根据使用场合的不同可以分为满管式、插入式和分离式。在不便于提供电源的场合,可选用电池供电现场液晶显示型,并可变送输出电流信号或者频率信号,供记录、调节控制用。
 


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