天然氣計(jì)量技術(shù)

1、天然氣計(jì)量技術(shù)教師:江小玲1 一、計(jì)量的概念 計(jì)量是指為保證單位統(tǒng)一、量值準(zhǔn)確可靠的測(cè)量，或者說(shuō)是以實(shí)現(xiàn)單位統(tǒng)一、量值準(zhǔn)確可靠為目的的測(cè)量。 二、計(jì)量的特點(diǎn)準(zhǔn)確性 準(zhǔn)確性表征的是計(jì)量結(jié)果與被計(jì)量與量的真值的接近程度。一致性 計(jì)量單位的統(tǒng)一。溯源性 所有的量值都必須由相同的基準(zhǔn)（或標(biāo)準(zhǔn)）傳遞而來(lái)。法制性 計(jì)量本身的社會(huì)性就要求有一定的法制保障。 1-1 計(jì)量基本知識(shí)第一章 緒論2三、計(jì)量器具的使用各級(jí)計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器具，必須經(jīng)有關(guān)的各級(jí)人民政府計(jì)量行政部間主持考核合格后，方能使用。政府有正式使用的強(qiáng)制管理的計(jì)量器具都必須經(jīng)過(guò)檢定，并不應(yīng)超過(guò)檢定的有效期。必須嚴(yán)格按照技術(shù)條件中所規(guī)定的使用規(guī)則和操作要求

2、使用。對(duì)于使用計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器具的專業(yè)計(jì)量檢定人員，必須經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的考核計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器具必須在正常使用條件下使用。所謂正常使用條件（亦稱額定或標(biāo)稱工作條件），是根據(jù)計(jì)量器具的原理、設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)以及用途等所規(guī)定的必須滿足的條件。 3四、計(jì)量誤差 1. 計(jì)量誤差的定義 誤差的定義 所謂誤差就是正確值和錯(cuò)誤值之差，可用下式表示： 誤差錯(cuò)誤值正確值 這個(gè)公式稱之為誤差的邏輯方程式。對(duì)于具體問(wèn)題的誤差公式，可根據(jù)邏輯方程式和實(shí)際情況來(lái)定。例如在長(zhǎng)度計(jì)量中。測(cè)量某一尺寸的誤差公式為： 誤差測(cè)得尺寸真實(shí)尺寸 式中的測(cè)得尺寸含有誤差可認(rèn)為是“錯(cuò)誤值”；而真實(shí)尺寸不含誤差，可認(rèn)為是“正確值”。 計(jì)量誤差 計(jì)量誤差是指計(jì)量值與

3、被計(jì)量量的真值之差。42.誤差表示方法 測(cè)量誤差可以用絕對(duì)誤差和相對(duì)誤差表示絕對(duì)誤差。 絕對(duì)誤差 測(cè)量結(jié)果和被測(cè)量真值之間的差，即： 絕對(duì)誤差 測(cè)量結(jié)果被測(cè)量的真值 測(cè)量結(jié)果是由測(cè)量所得到的被測(cè)量值。絕對(duì)誤差通常稱為誤差，即 誤差測(cè)得值真實(shí)值 誤差可能是正值或負(fù)值。5 真值是一個(gè)理想的概念，一般是不知道的。但在某些特定情況下，真值又是可知的。量的真值，是表示一個(gè)量在被觀測(cè)時(shí)，該量本身所具有的真實(shí)大小。它有下列幾種情況； 理論真值：如三角形的內(nèi)角和為180和一個(gè)整圓的周角為360等。 國(guó)際公認(rèn)的真值：如保存在國(guó)際計(jì)量局的國(guó)際千克基準(zhǔn)和國(guó)際米基準(zhǔn)，按定義規(guī)定在特定條件下的值可以認(rèn)為是真值1千克和1

4、米。 在實(shí)際測(cè)量中，常用的被測(cè)的量的實(shí)際值或巳修正過(guò)的算術(shù)平均值用來(lái)代替真值。所謂實(shí)際值是指滿足規(guī)定準(zhǔn)確度的用來(lái)代替真值使用的量值。通常在檢定中，高一等級(jí)的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)所得的量值稱為實(shí)際值。 6在實(shí)際工作申，經(jīng)常使用修正值，即將測(cè)得值加修正值后可得近似的真實(shí)值 修正值真實(shí)值測(cè)得值 真實(shí)值測(cè)得值修正值 修正值與誤差值的大小相等而符號(hào)相反，測(cè)得值加修正值后可以消除該誤差的影響，但必須注意修正值本身也有誤差，因此修正后。7 相對(duì)誤差： 測(cè)量的絕對(duì)誤差與被測(cè)量的真實(shí)值之比值稱為相對(duì)誤差。相對(duì)誤差是無(wú)因次，通常以百分?jǐn)?shù)（%）來(lái)表示。 例如：用水銀溫度計(jì)測(cè)得某一溫度為20.3 ，該溫度用更高一級(jí)精度的溫度計(jì)測(cè)

5、得值為20.2,后者精度高，故可認(rèn)為接近真實(shí)溫度；而水銀溫度計(jì)測(cè)量的絕對(duì)誤差為0.1其相對(duì)誤差為： 對(duì)于相同的量，絕對(duì)誤差可以表示準(zhǔn)確度的高低；但對(duì)于不同的被測(cè)量，絕對(duì)誤差就不如采用相對(duì)誤差更為確切。8 引用誤差 引用誤差指儀表指示值的最大絕對(duì)誤差max與測(cè)量范圍上限值或量程之比值，用百分?jǐn)?shù)表示，即式中:為引用誤差； x測(cè)量值 x0實(shí)際值。 它用來(lái)表示儀表的準(zhǔn)確度。9 3. 計(jì)量誤差的來(lái)源與分類 誤差的來(lái)源 在測(cè)量過(guò)程中誤差產(chǎn)生的原因可舊納為幾個(gè)方面。 測(cè)量過(guò)程誤差標(biāo)準(zhǔn)器誤差：標(biāo)準(zhǔn)器是提供標(biāo)準(zhǔn)量值的器具，如標(biāo)準(zhǔn)體積管、標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)、標(biāo)準(zhǔn)砝碼等，而它們本身體現(xiàn)出來(lái)的量值，不可避免地含有誤差。儀器誤

6、差：凡是用來(lái)直接或間接將被測(cè)量和測(cè)量單位比較的設(shè)備，稱為儀器或儀表，如天平、壓力表、流量計(jì)、溫度計(jì)等，儀器、儀表本身都具有誤差。附件誤差：儀器的附件及附屬工具存在的誤差，也會(huì)引起測(cè)量誤差。如玻璃管液位計(jì)的垂直度；換向閥的靈活程度與嚴(yán)密性等。10 方法誤差 由于用不十分精密的測(cè)量方法或使用近似的經(jīng)驗(yàn)方式進(jìn)行計(jì)算以及數(shù)據(jù)處理而造成的誤差。 如在油罐容積檢定過(guò)程中用鋼卷尺測(cè)量油槽的圓周長(zhǎng)進(jìn)而計(jì)算其直徑時(shí)，由于取值的不同將會(huì)引起直徑計(jì)算的誤差。 人員誤差 由于測(cè)量者受操作熟練程度、分辨能力的限制、因工作疲勞引起的視覺(jué)器官的生理變化，固有習(xí)慣引起的讀數(shù)誤差，以及精神上的因素產(chǎn)生的一時(shí)疏忽等所引起的誤差。

7、 11 誤差的分類 系統(tǒng)誤差（規(guī)律誤差） 產(chǎn)生的原因，主要是儀表本身的缺陷，觀察者的習(xí)慣和偏向，單因素的環(huán)境條件變化等。 疏忽誤差 產(chǎn)生原因是測(cè)量者在測(cè)量過(guò)程中的疏忽大意。 偶然誤差 在同樣的測(cè)量條件下，反復(fù)測(cè)量，每次結(jié)果均不重復(fù)的誤差。這種誤差的原因是偶然原因所引起的。12 4.精度 反映測(cè)量結(jié)果與真實(shí)值接近程度的量，稱為精度，它與誤差的大小相對(duì)應(yīng)。因此，可用誤差大小表示相應(yīng)的高低。一般所說(shuō) 精度”是一個(gè)含義籠統(tǒng)的廣義名詞，精度高的誤差小；精度低的誤差大。精度可分為： 精密度（簡(jiǎn)稱精度）：表示測(cè)量結(jié)果中的隨機(jī)誤差大小的程度。這是指在一定條件下進(jìn)行多次測(cè)量時(shí)，所得測(cè)量結(jié)果之間符合的程度。精密度

8、常用隨機(jī)不確度來(lái)表示。 正確度：表示測(cè)量結(jié)果中的系統(tǒng)誤差大小的程度。這是指在規(guī)定的條件下，在測(cè)量中所有系統(tǒng)誤差的綜合。理論上對(duì)已定系統(tǒng)誤差可用修正值來(lái)消除，對(duì)未定系統(tǒng)誤差可用系統(tǒng)不確定度來(lái)估汁。 準(zhǔn)確度（精確度）：是測(cè)量結(jié)果中系統(tǒng)誤差與隨機(jī)誤差的綜合，表示測(cè)量結(jié)果與真值的一致程度。準(zhǔn)確度反映了測(cè)量的各類誤差的綜合。 131-2 天然氣流量計(jì)量 一、概念 天然氣流量計(jì)量是由天然氣用流量計(jì)(或裝置)本體、二次儀表(或檢測(cè)補(bǔ)償計(jì)算裝置)以及天然氣組分分析系統(tǒng)構(gòu)成，具有測(cè)量、分析、計(jì)算和積算設(shè)備所組成的完整體系。 二、 天然氣流量計(jì)量意義天然氣計(jì)量數(shù)據(jù)就作為供需雙方之間貿(mào)易結(jié)算的依據(jù)。天然氣流量計(jì)量數(shù)

9、據(jù)也是衡量單位生產(chǎn)技術(shù)水平的一項(xiàng)重要基礎(chǔ)資料。 14 天然氣為一種自然界存在的,有高度壓縮性、高度膨脹性、密度較低的以碳?xì)浠衔餅橹鞯幕旌蠚怏w。天然氣來(lái)自地表深處的巖縫中。天然氣中最主要的成分是甲烷，甲烷是最輕的一種碳?xì)浠衔?。而不同?gòu)造中的天然氣組分略有不同。通常，天然氣也含有其他的碳?xì)浠衔?，如乙烷、丙烷等。天然氣也可含有少許非碳?xì)浠衔餁怏w，如氦、氮和二氧化碳等，是一種易燃?xì)怏w。 三、 天然氣的組成及性質(zhì)15四、 天然氣流量測(cè)量常用參數(shù) 流量測(cè)量屬于多參數(shù)間接測(cè)量,流量測(cè)量的準(zhǔn)確度除取決于基于不同測(cè)量原理的主參數(shù)測(cè)量準(zhǔn)確度外,還取決于對(duì)流量測(cè)量有較大影響的輔助參數(shù)測(cè)量的準(zhǔn)確度,常用的流體

10、參數(shù)有下列7個(gè)。 流體壓力 因?yàn)榱黧w具有流動(dòng)性,對(duì)容器壁表面就有一種作用力,這種力稱之為壓力。工程上常把單位面積上作用的力(壓強(qiáng))稱作壓力,單位為Pa(N/m2),常叫作帕斯卡。 壓力是流體的物理參數(shù),它影響流體的體積流量測(cè)量和質(zhì)量流量測(cè)量,對(duì)于氣體,其影響更為顯著。因?yàn)榕c氣體流量測(cè)量有關(guān)的物理參數(shù):壓縮因子、等熵指數(shù)和粘度都與壓力有關(guān)。 16 流體溫度 溫度是表征流體物質(zhì)冷熱程度的物理量。熱力學(xué)溫度亦稱絕對(duì)溫度、開氏溫度,是用熱力學(xué)溫標(biāo)標(biāo)注的溫度。 溫度與壓力一樣,同樣是流體主要物理參數(shù)之一,影響流體體積流量測(cè)量和質(zhì)量量流量測(cè)量,對(duì)氣體流量測(cè)量也同樣影響壓縮因子、等熵指數(shù)和粘度。同時(shí),還要引

11、起流量計(jì)材質(zhì)幾何尺寸的變化而降低流量測(cè)量的準(zhǔn)確度。 流體密度 流體的密度定義為單位體積的流體所具有的質(zhì)量,參數(shù)符號(hào)為,單位為kg/m3(公斤/米3)。各種流體的密度都隨著流體的壓力和溫度的改變而變化。氣相流體、壓力和溫度的改變對(duì)其密度的影響更大。在流體流量測(cè)量過(guò)程中,測(cè)量流體物質(zhì)的密度是必不可少的,并且應(yīng)當(dāng)準(zhǔn)確測(cè)量或說(shuō)明流體物質(zhì)屬性、組分和所處的壓力及溫度狀態(tài)。17 流體粘度 流體粘度是流體內(nèi)分子之間對(duì)剪切應(yīng)力阻抗的一種量度,是表征流體內(nèi)摩擦力的一個(gè)參數(shù)。粘度分動(dòng)力粘度和運(yùn)動(dòng)粘度。 動(dòng)力粘度 動(dòng)力粘度有時(shí)也稱絕對(duì)粘度,參數(shù)符號(hào)用。動(dòng)力粘度的單位為Pa.s 運(yùn)動(dòng)粘度 將動(dòng)力粘度除以流體密度,參數(shù)

12、符號(hào)用。運(yùn)動(dòng)粘度單位為m2/s; 在許多氣體流量測(cè)量中,粘度的變化沒(méi)有特別關(guān)系,影響甚微,通常取測(cè)量點(diǎn)的平均流動(dòng)壓力和平均流動(dòng)溫度下的粘度值?；蛘呷〕亍⒊合碌恼扯戎?。粘度影響雷諾數(shù),間接影響流出系數(shù)。即使粘度有較大變化,但對(duì)流出系數(shù)的影嘶響也是很微的,通?？梢院雎圆挥?jì)。 18 雷諾數(shù) 所謂雷諾數(shù),在流體力學(xué)相似理論中,它是表征流體在流動(dòng)時(shí)的慣性力與粘性力(內(nèi)摩擦力)之比,是一個(gè)表征流動(dòng)介質(zhì)流動(dòng)特性的無(wú)量綱量。 等熵指數(shù) 等熵指數(shù)是氣相流體差壓式流量計(jì)測(cè)量流量的特有物性參數(shù),符號(hào)用k。 壓縮因子 流體是具有壓縮性的物質(zhì),通常認(rèn)為液體是不可壓縮的。氣體是壓縮性、膨脹性大的物質(zhì)。19 目前廣泛采

13、用的是基于測(cè)量流體在單位時(shí)間里通過(guò)某一橫截面的體積、質(zhì)量或能量三種方式的流量測(cè)量。 體積流量測(cè)量 測(cè)量流體體積流量的流量計(jì),國(guó)內(nèi)外目前廣泛使用的主要儀表有下述3類。 差壓式流量計(jì) 差壓式流量計(jì)是流體流量測(cè)量中使用得最為普遍的一種。它是基于伯努利原理，適用于穩(wěn)定流,利用流體在有壓能作用下充滿管道流動(dòng)時(shí)，遇到管道的縮頸部件發(fā)生節(jié)流產(chǎn)生差壓，或測(cè)量總壓與靜壓之間的差壓作為測(cè)量原理制作的。 五、 天然氣流量測(cè)量方法20 速度式流量計(jì) 以直接或間接測(cè)量封閉管道中滿管流流體流動(dòng)速度而得到流體流量的流量計(jì)通常叫做速度式流量計(jì)。如渦輪流量計(jì)、超聲流量計(jì)、渦街流量計(jì)和旋進(jìn)旋渦流量計(jì)等。 容積式流量計(jì) 容積式流量

14、計(jì)是直接測(cè)量封閉管道中滿管流流體流過(guò)的容積值來(lái)測(cè)量流體流量的流量計(jì)。如旋轉(zhuǎn)容積式流量計(jì)、氣體腰輪流量計(jì)等。21 質(zhì)量流量測(cè)量 質(zhì)量流量計(jì)可以分為直接式質(zhì)量流量計(jì)和推導(dǎo)式質(zhì)量流量計(jì)兩大類型。 將流體在標(biāo)準(zhǔn)或工作狀態(tài)條件下的體積流量測(cè)出來(lái)，同時(shí)測(cè)量出流體在該流動(dòng)狀態(tài)條件下的密度，就可求出流體流過(guò)流量計(jì)的質(zhì)量流量。 為了準(zhǔn)確計(jì)量，對(duì)于多組分流體應(yīng)分析出組分值和測(cè)量出工作狀態(tài)條件下的壓力和溫度，以便進(jìn)行體積流量、以便進(jìn)行體積流量、質(zhì)量流量之間的相互轉(zhuǎn)換計(jì)算。 221-3 測(cè)量?jī)x表品質(zhì)指標(biāo)一、準(zhǔn)確度（精確度）儀表的準(zhǔn)確度用絕對(duì)誤差和相對(duì)誤差表示都存在不足之處，例如：第一只表量程（0250）測(cè)量200絕對(duì)

15、誤差1 相對(duì)誤差 0.5%測(cè)量10絕對(duì)誤差0.9 相對(duì)誤差 9%第二只表量程（0100）測(cè)量100絕對(duì)誤差1 相對(duì)誤差 1%測(cè)量10絕對(duì)誤差0.9 相對(duì)誤差9%儀表量程的相對(duì)誤差來(lái)表示儀表的準(zhǔn)確度或精確度。23（1）儀表的允許誤差根據(jù)儀表使用要求，規(guī)定一個(gè)正常情況下允許的最大誤差允許誤差。式中：max為最大絕對(duì)誤差a-b為儀表量程24（2）精度等級(jí)： 去掉允許誤差的號(hào)及100%號(hào)的數(shù)字值。儀表的精度等級(jí)是按國(guó)家統(tǒng)一規(guī)定的允許誤差劃分的若干等級(jí)。因此，儀表的精度等級(jí)與儀表允許誤差的大小有關(guān)。目前，我國(guó)生產(chǎn)的儀表常用的精度等級(jí)：0.005；0.02；0.05；0.1；0.2；0.4；0.5；1.0

16、；1.5；2.5；4.0等。假如某臺(tái)測(cè)量?jī)x表的最大允許誤差為1.5%，則該儀表的精度為1.5級(jí)。25例3：現(xiàn)有0.5（0300）和1.0級(jí)（0100）兩只溫度表，用它們來(lái)測(cè)量80的溫度，試問(wèn)使用哪一只較為合適？解：使用0.5級(jí)（0300）表測(cè)量max=3000.5%=1.5 max=1.5/80100%=1.875%使用1.0級(jí)（0100）表測(cè)量max=1001.%=1.0 max=1.0/80100%=1.25% 計(jì)算結(jié)果表明:選用1.0級(jí)表比選用0.5級(jí)表的相對(duì)誤差反而小,所以選用1.0級(jí)（0100）的溫度表更為合適.26【注意事項(xiàng)】：a根據(jù)儀表校驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)確定儀表的精度等級(jí)量，儀表的允許誤

17、差應(yīng)該大于儀表校驗(yàn)所處的最大允許誤差；b根據(jù)工藝要求來(lái)選擇儀表精度等到級(jí)時(shí)，儀表的允許誤差應(yīng)該小于工藝上所允許的最大誤差。儀表的精度等級(jí)可用不同符號(hào)形式標(biāo)志在儀表的面板上，如或等。27 二、變差【變差】：在規(guī)定條件下對(duì)同一參數(shù)進(jìn)行重復(fù)測(cè)量時(shí)，各次讀數(shù)之間存在著差值，其中最大差值稱為儀表的變差。 實(shí)際工作中，測(cè)量變差是對(duì)同一被測(cè)參數(shù)從不同方向 進(jìn)行正反行程測(cè)量，讀數(shù)中兩者最大差值絕對(duì)值對(duì)儀表量程范圍的百分?jǐn)?shù)，稱為儀表的變差。輸出反行程 正行程 輸入【要求】：儀表的變差不能超出儀表允許的誤差，否則，應(yīng)及時(shí)修理。28 三、靈敏性靈敏度、靈敏限【靈敏度】：儀表指針的線位移或角位移，與引起這個(gè)位移的被測(cè)

18、參數(shù)變化量之比。例：壓力表 【靈敏限】：是指能引起指針發(fā)生動(dòng)作的被測(cè)參數(shù)的最小變化量。【要求】：儀表的靈敏限數(shù)值應(yīng)不大于儀表允許絕對(duì)誤差的一半。29第二章 流量計(jì) 2-1 概述一、流量的定義 流量單位時(shí)間內(nèi)流過(guò)管道某一截面的流體數(shù)量。 流量按測(cè)量目的分為累積流量和瞬時(shí)流量，其儀表分為累積流量計(jì)和瞬時(shí)流量計(jì)。累積式流量計(jì)用于測(cè)量一段時(shí)間內(nèi)流過(guò)管道的流體總量在數(shù)值上等于瞬時(shí)流量對(duì)時(shí)間的積分。二、流量的表示 1. 體積流量 Q 2. 質(zhì)量流量 3. 重量流量 30【注意】：與溫度和壓力P有關(guān) 對(duì)液體：P變化變化??；T變化10，變化1%左右。 對(duì)氣體：P變化10Kpa，變化10%左右；T變化10，變化

19、3%左右。312-2 差壓式流量計(jì) 特點(diǎn)：差壓式流量計(jì)簡(jiǎn)單、價(jià)廉,易于安裝和維修,經(jīng)久耐用,可操作性強(qiáng)。但測(cè)量范圍較窄。 一、組成1.節(jié)流裝置:節(jié)流元件（如孔板）及取壓方式總稱2.三閥組、引壓管3.差壓變送器 孔板流量計(jì)是測(cè)量天然氣流量中使用得最為廣泛的設(shè)備,它由產(chǎn)生差壓的一次裝置孔板節(jié)流裝置和二次檢測(cè)儀表差壓計(jì)、壓力計(jì)、溫度計(jì)和相關(guān)參數(shù)儀器儀表加信號(hào)引線等組成,32 孔板斷面示意圖33二、節(jié)流原理1.節(jié)流現(xiàn)象液體通過(guò)節(jié)流裝置，在節(jié)流裝置的上下游之間產(chǎn)生壓差的現(xiàn)象。2.節(jié)流原理管道中裝有孔板后，流體在接近節(jié)流裝置量受到節(jié)流裝置的阻擋，流體流動(dòng)質(zhì)點(diǎn)發(fā)生傾斜，形成流體收縮。34根據(jù)能量守恒的原理，

20、對(duì)于不可壓縮的理想流體來(lái)說(shuō)，在管道任一截面上流體的靜壓能與動(dòng)能之和不變,即:截面處流速V2大于截面處流速V2，根據(jù)能量轉(zhuǎn)換定律，截面處?kù)o壓力小于截面處?kù)o壓力，可見，流體通過(guò)孔板后，會(huì)產(chǎn)生靜壓差。 孔板裝置及壓力、流速分布圖353.流量方程目的：明確流量與壓差的函數(shù)關(guān)系，影響因素。方法：先假設(shè)流體是理想流體，再修正得實(shí)際情況。依據(jù):（1）能量守恒定律在流體力學(xué)中具體應(yīng)用 （2）連續(xù)流動(dòng)方程經(jīng)推導(dǎo)得： 式中：流量系數(shù)； A0孔板開孔截面積36 引入壓縮因子 令 用 代替 引入修正系數(shù)374標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置類 型優(yōu) 點(diǎn)缺 點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)孔板結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝方便 壓力損失大標(biāo)準(zhǔn)噴嘴壓力損失小結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不易加工標(biāo)準(zhǔn)文

21、丘里管壓力損失小結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不易加工一般場(chǎng)合下，仍以采用孔板多，標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置適用于測(cè)量直徑大于50mm，雷諾數(shù)在104105以上泫體，而且液體應(yīng)當(dāng)清潔。381)結(jié)構(gòu)2)原理 PX作用下中心感應(yīng)膜片位移膜片與電容固定電極距離改變電容C1、C2電容值改變測(cè)量電路輸出與PX成比例的電信號(hào)。5.差壓變送器(如電容式差壓變送器)393)測(cè)量電路 當(dāng) 當(dāng)408使用注意事項(xiàng)適用于測(cè)量管道直徑大于50mm，清潔流體。在使用中要保持節(jié)流裝置的清潔，如在節(jié)流裝置外有沉淀、結(jié)焦、堵塞，必須及時(shí)清洗。導(dǎo)壓管正確安裝正確使用三閥組。 孔板斷面示意圖41差壓式流量計(jì),除了準(zhǔn)確測(cè)量出主體關(guān)鍵參數(shù)差壓外,還應(yīng)準(zhǔn)確測(cè)量出壓力、溫

22、度、粘度或流體密度,對(duì)于天然氣還應(yīng)準(zhǔn)確實(shí)時(shí)地分析出氣體的組分,以便計(jì)算其壓縮因子、等熵指數(shù)等相關(guān)參數(shù)。同理,速度式和容積式流量計(jì),除了分別準(zhǔn)確地測(cè)量出流體速度和流體體積外,也應(yīng)準(zhǔn)確地測(cè)量出流體的壓力、溫度等相關(guān)參數(shù)。 422-3 渦輪流量計(jì)特點(diǎn)：渦輪流量計(jì)具有靈敏度高,重復(fù)性好,量程比寬,可達(dá)到高的準(zhǔn)確度。適合流量變化幅度較大的場(chǎng)合,其較寬的量程比,在某種程度上又可降低測(cè)量管直徑,降低投資。1.結(jié)構(gòu)圖410 渦輪流量變送器1殼體；2前導(dǎo)流器；3前置放大器；4磁電轉(zhuǎn)換器；5渦輪；6后導(dǎo)流器；7軸承432.原理 管路中,安裝一個(gè)可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)葉片,與流體流動(dòng)方向成一定角度的,軸心與管道中心相同的葉輪

23、, 當(dāng)流體通過(guò)葉輪時(shí),其動(dòng)能使葉輪旋轉(zhuǎn),流體的流速越高,動(dòng)能越大,葉輪轉(zhuǎn)速也越高。測(cè)出葉輪的轉(zhuǎn)數(shù)或轉(zhuǎn)速就可確定流過(guò)管道的液體流量。443.安裝與使用安裝要求(1)一般要求水平安裝,避免垂直安裝。(2)氣體渦輪流量計(jì)推薦上游至少10D,當(dāng)有整流器時(shí),整流器出口到渦輪流量計(jì)入口端面至少為5D,下游至少5D的直管段(分別從流量計(jì)的上、下游端面算起)。其內(nèi)徑與流量計(jì)公稱內(nèi)徑DN之差,一般應(yīng)不超過(guò)的1%,.(3)取壓孔的位置。用于靜壓補(bǔ)償?shù)娜嚎讘?yīng)位于氣體渦輪流量計(jì)葉片相對(duì)應(yīng)的位置處。如有多個(gè)靜壓取壓孔,在氣體密度為的最大流速下,其不同取壓孔的靜壓差應(yīng)小于。靜壓取壓孔一般在流量計(jì)本體上,由制造廠商確定。

24、(4)測(cè)溫元件的位置。測(cè)溫元件應(yīng)安裝在流量計(jì)下游,在葉輪下游的內(nèi),盡可能靠近流量計(jì)。 45 特點(diǎn)：精確度高、測(cè)量范圍寬、沒(méi)有運(yùn)動(dòng)部件、無(wú)機(jī)械磨損、維護(hù)方便、壓力損失小、節(jié)能效果明顯。 2-4 漩渦流量計(jì)（又稱渦街流量計(jì)）1.卡門試驗(yàn) 卡門試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),在流體中垂直插入一個(gè)非流線型的柱狀物體如圓柱物體,當(dāng)流速增大到一定值時(shí),流線不再沿柱狀物體表面附著流動(dòng),而是逐漸從柱狀物體面上分離出去,從而引起速度局部增加,壓力局部降低,使流線返回旋轉(zhuǎn)而形成旋渦。同時(shí)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)該旋渦在柱狀物體兩側(cè)是交替的、周期的,在流量恒定時(shí),向下流動(dòng)的旋渦是等距離的。這就是渦列形成的原理。46 2.原理 由圓柱漩渦發(fā)生體形成的卡門

25、漩渦其單列漩渦產(chǎn)生的頻率為：式中：f單列漩渦產(chǎn)生的頻率（Hz）； v液體平均流速（m/s）； d圓柱直徑（m）； Sf斯特羅哈爾系數(shù) 473. 漩渦頻率測(cè)定熱學(xué)法：用鉑電阻絲作為頻率轉(zhuǎn)換元件。漩渦交替出現(xiàn)在柱狀物兩側(cè)，流體交替從圓柱體空腔的上下流出，流體在圓柱體空腔中流動(dòng)將鉑絲上的熱量帶走，鉑絲溫度下降，電阻值減小。其阻值變化頻率與漩渦產(chǎn)生頻率相對(duì)應(yīng)，測(cè)出鉑絲變化頻率便可推算出流量。鉑絲阻值的變化頻率，采用 不平衡電橋轉(zhuǎn)換、放大和整 形，再轉(zhuǎn)換成420mA電流 信號(hào)輸出。484. 渦街流量計(jì)的安裝與使用1.天然氣流量變化范圍必須在流量計(jì)測(cè)量范圍內(nèi)。通常對(duì)天然氣需進(jìn)行流速及雷諾數(shù)的核算。由于產(chǎn)品

26、類型很多,其流速和雷諾數(shù)范圍與檢測(cè)柱形狀、結(jié)構(gòu)尺寸有關(guān)。使用時(shí)應(yīng)針對(duì)某一產(chǎn)品要求及推薦的算式進(jìn)行核算。2.安裝直管段由于旋渦流量計(jì)是利用流體自然振蕩原理而制成的旋渦分離型流量計(jì),所以進(jìn)入流量計(jì)前流體流態(tài)十分重要。為保證測(cè)量準(zhǔn)確,在流量計(jì)前后必須安裝足夠長(zhǎng)直管段。必要時(shí)需安裝整流器以獲得充分發(fā)展的流場(chǎng)。49 渦街流量計(jì)的計(jì)量性能基本穩(wěn)定,一般不需要定期標(biāo)定。這是由于它與孔板計(jì)量裝置相似,其機(jī)械尺寸是按標(biāo)準(zhǔn)加工,而流量計(jì)產(chǎn)生的旋渦的脈沖數(shù)僅取決于檢測(cè)元件幾何尺寸和儀表腔體尺寸,而廠家提供的儀表系數(shù)又與密度、粘度、溫度、壓力等無(wú)關(guān)。502-5 超聲波流量計(jì)特點(diǎn)：無(wú)壓損,對(duì)管路流體特性基本無(wú)干擾,屬節(jié)

27、能型儀表。1.結(jié)構(gòu):在流量計(jì)殼體上斜裝有一對(duì)超聲波換能器。圖415 時(shí)差式測(cè)量原理圖512.原理: 當(dāng)被測(cè)氣體流速為v，聲速為c時(shí),在聲程L方向上疊加了流速分量，這樣聲程L方向的聲波速度是由聲速和流速的矢量和。利用氣體超聲波流量計(jì)所測(cè)得的順、逆流時(shí)間,還可計(jì)算超聲波在該介質(zhì)中傳播的聲速。 式中：t1聲波順流傳播時(shí)間; t2聲波逆流傳播時(shí)間； c聲波在管內(nèi)氣體中傳播速度； v流體流速； L聲程長(zhǎng)度;。523.超聲波流量計(jì)的安裝與使用(1)必須安裝前后直管段,同時(shí)還應(yīng)該避免介質(zhì)粘污、腐蝕及噪音引起的準(zhǔn)確度下降。上、下游直管段長(zhǎng)度要求.2.無(wú)旁路的計(jì)量管路上,氣體超聲流量計(jì)探頭應(yīng)采用可帶壓拆卸式探頭

28、。更換探頭引起的誤差一般應(yīng)控制在流量計(jì)允許的范圍內(nèi)。3.雙向測(cè)量的安裝要求在測(cè)量雙向流的場(chǎng)合,超聲流量計(jì)的前后直管段長(zhǎng)度均應(yīng)滿足上游直管段長(zhǎng)度的要求。4.使用前的檢驗(yàn)超聲流量計(jì)在使用前必須檢定合格。使用過(guò)程中,應(yīng)按規(guī)定進(jìn)行靜態(tài)檢驗(yàn)。532-6 腰輪流量計(jì) 腰輪流量計(jì)又名羅茨流量計(jì),是一種計(jì)量流經(jīng)管道的氣體流量的容積式儀表。該流量計(jì)流量測(cè)量范圍較寬,對(duì)儀表前后直管段要求不高,安裝比較方便。1.結(jié)構(gòu) 腰輪流量計(jì)的工作過(guò)程1殼體；2轉(zhuǎn)動(dòng)軸；3驅(qū)動(dòng)齒輪；4腰輪；5計(jì)量室54552.原理 液體通過(guò)流量計(jì)時(shí)，受到橢圓齒輪的阻擋，從而產(chǎn)生出口壓力差，橢圓齒輪在壓差的作用下，兩齒輪相互交替驅(qū)動(dòng)，并將液體不斷排

29、出流量計(jì)，每轉(zhuǎn)四分之一圈排出一定體積的液體，測(cè)出橢圓齒輪的轉(zhuǎn)速便可確定液體流量的大小。式中：n橢圓齒輪旋轉(zhuǎn)速度 V0半月型測(cè)量室容積563顯示部分將橢圓齒輪軸的轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)傳動(dòng)齒輪系，使機(jī)械計(jì)數(shù)器數(shù)字輪轉(zhuǎn)動(dòng)，顯示出流過(guò)流量計(jì)的體積值。要實(shí)現(xiàn)流量信號(hào)遠(yuǎn)距離集中顯示，可以在表頭上裝干簧繼電器，磁電轉(zhuǎn)換裝置等，將橢圓齒輪的轉(zhuǎn)數(shù)轉(zhuǎn)換成電脈沖信號(hào)的數(shù)量與頻率。速比調(diào)整減速裝置積算 指示 遠(yuǎn)傳 S N 橢圓齒輪 減速后的齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)其磁鐵隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)磁鐵靠近干簧繼電器時(shí)，干簧繼電器兩極被磁化吸合在一起，而當(dāng)磁鐵轉(zhuǎn)離時(shí)，兩電極會(huì)在自身彈性力作用下分開，因而齒輪每轉(zhuǎn)一周，干簧繼電器開關(guān)一次，使電磁計(jì)數(shù)器運(yùn)作一次。572-7 流量計(jì)校驗(yàn)圖416 用標(biāo)準(zhǔn)容器的水流量校驗(yàn)裝置1水池；2泵；3高位水箱