[摘要]随着(zhe)天然氣的廣泛(fan)應。天然氣計量(liang)成爲人們關注(zhu)的話題。本文主(zhǔ)要介紹了渦輪(lun)流量計 、超聲波(bō)流量計 在天然(rán)氣計量中的應(ying)用及存在的主(zhu)要問題，并提出(chū)了相應🌏的解決(jue)方式方法。闡叙(xu)了我國未來天(tian)然❗氣計量的發(fā)展趨勢。
1前言
　　21世(shi)紀爲天然氣的(de)世紀,天然氣是(shì)優質的燃料和(hé)化工原料。它廣(guang)✏️泛用于玻璃制(zhì)晶生産，發電，氮(dàn)肥生産，城市燃(ran)氣，是一種理想(xiǎng)的🚶清潔能源，是(shì)國家的重要能(néng)源命脈之一，在(zai)國民經濟發展(zhan)中占有重要的(de)地位。随着社會(hui)的進步，人們活(huo)動的活躍，能源(yuán)面臨着❤️越來越(yue)短缺，因此合理(li)利用能源，有效(xiào)🈲開展節約能源(yuán)的課題就🧡擺在(zai)人們面前，就天(tian)然氣來講，通👈過(guo)精🐅确的計量，是(shi)減少😄天然氣浪(lang)費的有效途徑(jing)之一。
2渦輪流量(liàng)計與超聲波流(liú)量計的工作原(yuán)理
2.1渦輪流量計(ji)
　　渦輪流量計由(you)渦輪、軸承、前置(zhì)放大器、顯示儀(yi)表組成。
　　被測流(liú)體沖擊渦輪葉(ye)片，使渦輪旋轉(zhuan)，渦輪的轉速随(suí)流量的變化而(ér)變化，即流量大(da)，渦輪的轉速也(ye)大，再經磁電轉(zhuǎn)換裝置把渦輪(lún)的轉速轉換爲(wei)相應頻率的電(dian)🐇脈沖，經前置放(fang)大器放大後，送(sòng)入顯示儀表進(jin)行計數和顯示(shì)，根據單位時🔴間(jian)内的脈沖數和(hé)累計脈沖數即(ji)可求出瞬時流(liú)量和累積流量(liang)。
　　渦輪變送器的(de)工作原理是當(dāng)流體沿着管道(dào)的軸線🈲方向流(liu)動，并沖擊渦輪(lún)葉片時。便有與(yu)流量qv.流速V和流(liú)體密度p桑🤞積成(chéng)比例的力作用(yòng)在葉片上，推動(dong)渦輪旋轉。在渦(wō)輪旋轉的同時(shi)，葉片周👄期性地(dì)切割電磁鐵産(chǎn)生的磁力線，改(gǎi)變線圈的磁通(tong)量。根據電磁感(gǎn)應原理，在線圍(wei)内将感應出脈(mò)動的電勢信号(hao)👅，此脈動信号🌈的(de)🛀頻率與被測流(liu)體的流量成正(zhèng)😄比。
　　渦輪變送器(qì)輸出的脈沖信(xin)号，經前置于放(fang)大器放大後，送(sòng)入顯示儀表，就(jiu)可以實現流量(liàng)的測量。
2.2超聲流(liú)量計
　　其工作原(yuán)理一超聲波在(zài)流動的流體中(zhong)傳播時就載，上(shàng)流體流速的信(xin)息。因此通過接(jie)收到的超聲波(bo)就可以檢測出(chū)流體📐的流速，從(cong)而換算成流量(liàng)。
　　超聲波流量計(ji)由超聲波換能(néng)器、電子線路及(ji)流量顯示和累(lei)積系統3部分組(zǔ)成。超聲波發射(shè)換能器将電能(neng)轉換爲超聲波(bō)能量☁️，并将其發(fa)射到被測流體(tǐ)♉中，接收器按.收(shou)到的超聲波信(xin)号，經電🈲子線路(lù)啟大并轉換爲(wei)🔞代表流量的電(dian)信号🙇🏻，供給顯示(shi)☎️和積算儀💞表進(jin)行顯示和積算(suan)，這樣就實現了(le)流量的檢測和(hé)顯示。
3渦輪流量(liang)計、超聲波流量(liàng)計優、缺點比
較(jiao)及應用中霄注(zhu)意的問題
3.1優、缺(que)點比較
渦輪流(liú)量計優點:
(1)正确(què)，在所有流量計(jì)儀表中屬于精(jīng)确的流量儀表(biǎo):
(2)重複性好:
(3)無零(ling)點漂移，抗幹擾(rao)性好:、
(4)測量範圍(wei)度寬;
(5)結構緊湊(còu)。
缺點:.
(1)不能長期(qī)保持校準特性(xìng):
(2)流體物性對流(liu)量特性影響較(jiào)大超聲波流量(liang)計優點:
(1)檢測件(jiàn)是一段無阻礙(ài)物的圓管,結構(gòu)簡單、無可動部(bu)👈件☁️、無壓力損失(shi)井且免維護。
(2)适(shi)用的流量範圍(wei)大(量程比寬爲(wei)40:1,最高可達100:1)。
(3)精度(du)高(≤士0-5%),重複性好(hao),線性好。
(4)具有雙(shuāng)向測量功能,且(qiě)雙向測量的精(jing)度相同。
(5)有強大(dà)的自檢和自診(zhěn)斷功能。缺點:
(1)在(zài)傳播時間法時(shi)，隻能用于清潔(jie)液體和氣體，而(ér)在多普勒法時(shí)，測量含有-定量(liang)懸浮顆粒和氣(qì)池的液體:
(2)多普(pu)勒法測量正确(què)率不高。.
(3)現場應(ying)用較少
3.2運用過(guo)程中需要注意(yi)的問題
爲了保(bǎo)障渦輪流量計(ji)的正常運行，在(zài)其運用的曆程(chéng)中應注♊重以下(xià)幾個問題:
3.2.1渦輪(lun)流量計對被測(ce)介質有嚴厲的(de)請求
(1)渦輪流量(liang)計個别隻用于(yú)計量低粘度的(de)單相流體。
(2)用渦(wo)輪流量計計量(liàng)的介質流體應(yīng)處于素流狀況(kuàng)。
(3)目前大多數渦(wō)輪流量計的軸(zhou)承爲球體軸承(cheng)，因而對被測介(jiè)質的幹淨度有(you)很高的請求。
3.2.2渦(wō)輪流量計口徑(jìng)的抉擇應注重(zhong)的問題
　　在抉擇(ze)渦輪流量計的(de)口徑時，應使介(jiè)質的工況流量(liàng)在流🐅量計測量(liàng)規模的15%-70%之間。當(dāng)被測介質流量(liang)處于所選流量(liang)計💚測量規模的(de)15%以下時，介質流(liú)體在管道中流(liú)速遲緩處于層(ceng)㊙️流狀況，流量計(ji)的測量線性變(biàn)差，難以到達請(qǐng)求的計量正确(què)。當介質工況流(liú)量大于所抉擇(zé)流量計測量❤️規(guī)模的70%時，渦輪轉(zhuǎn)速将變的很大(da)，減速軸承和支(zhi)架的磨損，影響(xiǎng)渦輪流量計的(de)運用壽📱命。
3.2.3渦輪(lun)流量計在裝置(zhì)中應注重的問(wen)題
(1)介質流體流(liú)速散布不平均(jun)和旋渦流是影(ying)響渦輪流❓量計(ji)測量✏️正确的重(zhong)要起因，要清除(chú)流速不平均和(hé)旋鍋流🌐則須♋要(yao)在渦輪流量計(jì)前端有足夠長(zhǎng)的直管段。
(2)渦輪(lún)流量計的裝置(zhì)點不能有激烈(liè)的機械震驚和(hé)⛹🏻‍♀️強的電磁攪擾(rao)。
(3)渦輪流量計在(zài)裝置方法上能(néng)夠是程度、傾斜(xié)、垂直裝置，随裝(zhuang)置方法的不同(tong)，若要想取得正(zheng)确的測量，必需(xu)🚩采取程度裝置(zhì)。
3.2.4培修和校驗應(ying)注重的問題
(1)渦(wō)輪流量計是拆(chai)卸周密的精細(xì)儀表，改換配件(jiàn)或是從新拆🆚卸(xiè)❤️後都會引起儀(yí)表系數的變更(geng)，因而爲保障測(ce)量的正确在改(gai)換配件或是從(cong)新拆卸後都應(yīng)從新校驗并更(gèng)改儀表系數。
(2)渦(wō)輪流量計随運(yùn)行的時光增加(jiā)或改換部件其(qí)儀表系數會發(fa)💚作轉變，因而必(bi)須要對渦輪流(liú)量計進行校驗(yan)。
3.3超聲波流量計(ji)量在應用中，需(xu)要注意以下幾(ji)個方面的😍問🤩題(ti)
3.3.1正确的選擇
　　這(zhe)是超聲波流量(liàng)計能夠正常工(gōng)作的基礎。如果(guǒ)選㊙️型☂️不當，或會(huì)造成流量無法(fǎ)測量，或者用戶(hu)使用不🏃便等後(hòu)果。
3.3.2合理的安裝(zhuāng)
　　換能器安裝不(bu)合理是超聲波(bō)流量計不能正(zhèng)常工📱作的主要(yào)原因:安裝換能(néng)器需要考慮位(wei)置的确定和方(fang)式的選擇兩個(ge)問題。确定位置(zhì)時除保證足夠(gou)的上、下遊直管(guǎn)段外，尤其要注(zhu)意換能✔️器盡量(liang)避開有變頻器(qì)、電焊機等污染(rǎn)電影的場合。
3.3.3及(jí)時核對
　　對于現(xiàn)場安裝固定式(shì)超聲波流量計(ji)數量大。範圍廣(guang)的用戶，可以配(pèi)備-一台同類型(xíng)的 便攜式超聲(sheng)波流量計 ，用于(yu)核校現場儀表(biǎo)的情況。
3.4二次僅(jin)表、色講分析僅(jin)對渦輪流量計(ji)、超聲波流量計(ji)的影響
　　由于天(tiān)然氣是一種可(kě)壓縮性流體，作(zuò)爲-次檢測儀表(biao)的🐇流量計本身(shēn)僅僅能夠檢測(cè)工況下的氣體(ti)體積量，無法💔給(gei)出統一♊狀态下(xià)的氣體體積量(liang)，給天然氣的計(ji)量帶來很大的(de)不便。爲了更正(zhèng)㊙️确的計量，必🆚須(xū)有一種可以在(zai)線檢測氣體的(de)溫度、壓力和流(liú)量信号，井進行(háng)壓縮因子自動(dong)修正和流📐量自(zì)動跟蹤‼️補償，将(jiāng)工況體積量轉(zhuǎn)換成标🌈準狀态(tai)體積量的儀器(qi)，在這種背景下(xia)🐅就産生了體積(ji)修正儀，也就是(shi)天然氣計量的(de)二次儀表。
　　體積(ji)修正儀主要用(yong)來在線檢測氣(qi)體的溫度、壓力(lì)、流量等信号，并(bing)進行壓縮因子(zi)自動修正和流(liú)量自動跟🤞蹤補(bǔ)償，将工況體積(jī)❄️量轉換成标準(zhǔn)狀态體積量的(de)儀表"。
　　由于體積(jī)修正儀作爲天(tiān)然氣流量計量(liang)的二次儀表，其(qi)正确在很大程(cheng)度上受流量檢(jiǎn)測元件(一般爲(wèi)渦輪流量計)的(de)♈限制。其前絕大(da)多數的天然氣(qì)公司👅在天然氣(qì)到達用戶時都(dou)采用在調壓器(qì)後安裝渦輪流(liu)量計，這樣做的(de)好處是防止管(guan)道壓力變化對(duì)計量結果産生(sheng)影響，可以💘使計(jì)量更加正确。
　　在(zai)天然氣計量交(jiāo)接過程中,爲實(shi)現交接的統一(yī)和使用🈲方便,使(shi)✉️數據具有可比(bǐ)性,需嬰計量标(biao)況下的流量,而(ér)在☁️工況和标🌈況(kuàng)之間轉換時除(chú)了受溫度和壓(ya)力的影響外,壓(yā)縮因子也會産(chan)生一定的影響(xiǎng),目前場站超聲(shēng)流量計計量用(yong)到的氣體組分(fen)主要通過在線(xiàn)氣相色譜儀實(shi)時檢測得到的(de)。
　　而色譜法是利(li)用混合物中各(ge)組分的不同的(de)物理㊙️或化學性(xing)質🐉達到分離的(de)目的。分離後的(de)組分可以進行(háng)定性或定量分(fèn)析，有時分離和(hé)測定同時進行(háng)，有時先分離後(hòu)測定。
　　色譜分析(xi)儀的目的，在于(yu)分析外輸天然(rán)氣的組分💁，提供(gòng)給流量計算機(ji)補償，以獲取流(liú)經流量計的正(zhèng)确體積流量，可(ke)以采取定♈期使(shi)用化驗室的色(se)譜分🏃‍♂️析儀對天(tiān)然氣組分進行(háng)分析🧡，使其計🌐量(liàng)數據更加🏃‍♂️正确(que)。.
4未來發展趨勢(shì)
　　随着中國加入(rù)WTO，處資企業不斷(duan)進人我國天然(ran)氣市場🌈以及引(yǐn)進國外天然氣(qi)的可能性、天然(ran)氣計量與國際(jì)接軌即将成爲(wei)面對面的現實(shí)"，其計量觀念與(yǔ)㊙️發展趨勢也将(jiang)由此而發生系(xì)列變化。分析表(biǎo)明，下一步我國(guó)天然氣計量将(jiāng)向以F七方面發(fa)展:
(1)計量方式向(xiàng)自動化、智能化(hua)、遠程化計量方(fāng)式發展
　　由于電(diàn)子技術，計算機(jī)以及互聯網技(jì)術的迅猛發展(zhǎn)，天然氣計量已(yǐ)逐步向在線、實(shi)時、智能靠近，同(tóng)時依靠網絡技(jì)術實現遠程化(hua)通訊。控制和管(guǎn)理。
(2)檢定方式、量(liang)值溯源從靜态(tài)單參數向動态(tài)多參數瀝源🔴發(fā)展
　　過去流量計(jì)檢定方式通常(chang)采用檢定靜态(tài)單參數方法，随(sui)着國内國外實(shi)流檢定技術的(de)成熟，天然氣流(liu)量🧡量值溯源正(zhèng)逐步向實流檢(jiǎn)定方向發展，即(jí)以實際天然氣(qi)介質、在接近實(shí)際現場工況等(deng)條件下❌對流量(liang)的分參數如壓(ya)力、溫度💔、氣質組(zu)分和流量總👌量(liàng)進行動态量值(zhí)溯源。
(3)儀表選型(xíng)從單一儀表向(xiang)多元化儀表發(fa)展
　　過去流量儀(yí)表選型比較單(dān)一，近幾年随着(zhe)對流量計的⚽研(yán)究和⭐開發，不同(tong)的流量計有不(bú)同的特點和适(shi)應🛀範圍，流量儀(yí)表選型由此呈(chéng)現從單一儀表(biǎo)向🛀🏻多元化儀表(biǎo)方向發展👉。
(4)計量(liàng)标準由單一标(biao)準向多重标準(zhǔn)發展
　　我國天然(rán)氣計量标準不(bu)斷發展、豐富和(he)完善，結合國外(wai)标準📧後我國流(liú)量計量标準已(yǐ)基本構成完整(zhěng)的體✔️系，正逐步(bu)由單--标準向多(duō)重标準發展。
(5)計(ji)量方式從體積(jī)計量向能量計(jì)量發展
　　我國天(tiān)然氣貿易計量(liang)方法是在法定(dìng)的質量指标下(xià)按體🌐積計量。随(suí)若市場經濟的(de)不斷完善，要求(qiu)我國天然氣貿(mao)易計量方法盡(jìn)快與國際接軌(gui)，有關天然氣倫(lun)量計量成爲發(fā)展趨勢。
(6)單一數(shu)據管理向計量(liang)系統管理方向(xiàng)發展
　　單一數據(jù)管理具有諸多(duō)缺點。計算機技(jì)術的發展給天(tiān)然氣計量系統(tong)管理創造了良(liáng)好的條件。天然(rán)氣計量管理從(cong)❗影響測量結果(guo)的各個方面、各(ge)個環節進行全(quan)過程的、動态⭐的(de)、科學管理。
(7)計量(liàng)管理從事後計(jì)量糾紛解釋向(xiang)事前過程管理(lǐ)發展随着🔞市場(chǎng)經濟的發展，人(ren)們越來越重視(shì)天然氣計量。因(yin)此，人們對天然(rán)氣計量在管理(lǐ)觀念上正發生(shēng)根本性轉🐅變，不(bú)僅對現場計量(liang)器具的使用及(jí)相應人員進行(hang)管理，并從事後(hou)計量糾紛解釋(shi)向加強事前儀(yí)表采購選型、安(an)裝使用、過程控(kong)制、質量監督、數(shù)據管理、實流檢(jiǎn)定的管理♈轉變(bian)和發展。
5總結
　　随(suí)着天然氣的進(jìn)一步廣泛利用(yong)，因内一些流量(liang)計雖然🐅有成🌂熟(shu)的标準以及檢(jian)測計量技術，但(dan)由于工況條件(jian)限🔞制及用戶對(dui)燃氣性質的認(ren)可，不可避免存(cún)在一些問題。因(yin)此完善我國的(de)計量方式及采(cai)用和借鑒國🌈外(wài)的先進的計量(liàng)方式勢在必行(háng)。

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