近年來(lái)適用于不同介質(zhì)及工況條件的新型計(jì)量?jī)x表相繼問(wèn)世，智能型旋進(jìn)旋渦流量計(jì)即為其中之一。它是近年來(lái)開(kāi)發(fā)并投放市場(chǎng)的一種速度式流量?jī)x表，可適用于石油、蒸汽、天然氣、水等多種介質(zhì)的流量測(cè)量，并實(shí)現(xiàn)了壓力、溫度及壓縮系數(shù)等動(dòng)態(tài)參數(shù)的在線(xiàn)自動(dòng)補(bǔ)償。也正因?yàn)樵摫砭哂幸欢ㄌ厣珣?yīng)用歷史較短，同時(shí)考慮到有關(guān)使用者尚未對(duì)其進(jìn)行過(guò)較為系統(tǒng)的實(shí)踐總結(jié)，有鑒于此，筆者將本企業(yè)對(duì)該種儀表的運(yùn)用情況予以小結(jié)，作為有關(guān)部門(mén)在儀表選型及使用過(guò)程中的一個(gè)參考。
1 選用背景
①在某些特定場(chǎng)合下孔板流量計(jì)已不能滿(mǎn)足最基本的測(cè)量要求。
在天然氣流量計(jì)量現(xiàn)場(chǎng)，往往都存在著一些特殊用戶(hù)，主要表現(xiàn)為：瞬時(shí)流量較小或流量波動(dòng)幅度較大。如果在這種情況下仍然使用傳統(tǒng)的孔板流量計(jì)進(jìn)行流量測(cè)量，那么就很有可能違背有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定[1，2]。比如，要求"管道內(nèi)的流量應(yīng)該不隨時(shí)間變化，或?qū)嶋H上只隨時(shí)間有微小和緩慢的變化"對(duì)于采用法蘭取壓的孔板流量計(jì)又要求“ReD≥1260 
2D”等，一旦超越這些基本的使用條件，孔板流量計(jì)的測(cè)量準(zhǔn)確性也就無(wú)從談起；另外，在這種特殊情況下，對(duì)顯示儀表的選配也是一件頗費(fèi)周折的事情，如果匹配不當(dāng)，那么指示或記錄示值超差也就在所難免。
2D”等，一旦超越這些基本的使用條件，孔板流量計(jì)的測(cè)量準(zhǔn)確性也就無(wú)從談起；另外，在這種特殊情況下，對(duì)顯示儀表的選配也是一件頗費(fèi)周折的事情，如果匹配不當(dāng)，那么指示或記錄示值超差也就在所難免。②對(duì)生產(chǎn)管理成本的嚴(yán)格控制是現(xiàn)代企業(yè)生存發(fā)展的迫切要求。
如今，各個(gè)企業(yè)郡在經(jīng)歷著市場(chǎng)的嚴(yán)峻洗禮，生產(chǎn)成本就勢(shì)必悠關(guān)企業(yè)的生死存亡，因此，在滿(mǎn)足流量計(jì)基本要求的前提下，選用既能節(jié)省靜態(tài)投資又能降低動(dòng)態(tài)成本的新型計(jì)量?jī)x表也就提上了有關(guān)決策者的議事日程。
2 儀表特點(diǎn)
與傳統(tǒng)的孔板流量計(jì)進(jìn)行比較，智能式旋進(jìn)旋渦流量計(jì)具有以下幾個(gè)主要特點(diǎn)：
①實(shí)現(xiàn)了機(jī)電一體化，日常的計(jì)量過(guò)程不需人工值守；
②工藝安裝條件不苛刻，儀表上、下游直管段可較孔板流量計(jì)大大縮短；
③系統(tǒng)的測(cè)量準(zhǔn)確度能夠滿(mǎn)足目前的貿(mào)易計(jì)量要求(≤2%)">；
④流量測(cè)量范圍較寬（qmax/qmin=15～20">），可在孔板流量計(jì)無(wú)法涉足的部分小流量區(qū)域進(jìn)行有效工作；
⑤體積小、重量輕，離線(xiàn)標(biāo)定較為方便；
⑥測(cè)量信號(hào)既可就地顯示，也可按需遠(yuǎn)傳；
⑦無(wú)可動(dòng)部件，因此對(duì)于一般的測(cè)量就不存在儀表的機(jī)械磨損；
⑧儀表管理人員勿需專(zhuān)業(yè)培訓(xùn)，流量、壓力及溫度等測(cè)量參數(shù)可以從表頭直接讀取并且不必進(jìn)行折算轉(zhuǎn)換；
⑨只需定期更換電池(微功耗)">及被測(cè)介質(zhì)的參數(shù)。
3 工作原理
①組成結(jié)構(gòu)
智能型旋進(jìn)旋渦流量計(jì)主要由殼體(文丘利管)">、旋渦發(fā)生體、導(dǎo)流體、頻率感測(cè)件(壓電晶體)、微處理器、溫度及壓力傳感器等部件組成，其外型結(jié)構(gòu)如圖1所示。
②工作原理
l一旋渦發(fā)生體；2—?dú)んw；3—">溫度傳感器輸入口；4壓力傳感器輸入口；5—信號(hào)輸出口；
6一壓電晶體；7一溫度傳感器；8一壓力傳感器；9一出口導(dǎo)流體
圖l">旋進(jìn)旋渦流量計(jì)結(jié)構(gòu)圖
當(dāng)被測(cè)介質(zhì)沿管道中軸到達(dá)儀表上游入口時(shí)，其固定于端部的扇型葉片首先迫使流體進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，然后再由旋渦發(fā)生體形成旋渦流。由于流體本身具有的動(dòng)能，旋渦流繼續(xù)在文丘利管中向前旋進(jìn)，在流體到達(dá)文氏管的收縮段時(shí)由于節(jié)流作用使得旋渦流動(dòng)能增加、流速加大，當(dāng)進(jìn)入擴(kuò)散段后，又因回流的作用流體就被迫進(jìn)行二次旋轉(zhuǎn)。產(chǎn)生的旋渦頻率再經(jīng)頻率感測(cè)元件(壓電晶體)檢測(cè)、轉(zhuǎn)換及前置放大器的放大、濾波和整形等一系列過(guò)程之后，旋渦頻率就被轉(zhuǎn)變成了與被測(cè)介質(zhì)流速大小成正比的脈沖信號(hào)，然后再與溫度、壓力等檢測(cè)信號(hào)一起被送往微處理器進(jìn)行積算處理，最后在LCD上顯示出測(cè)量結(jié)果(標(biāo)準(zhǔn)狀況下的瞬時(shí)流量、累計(jì)流量及溫度、壓力數(shù)據(jù))。其工作原理框圖如圖2所示。
圖2">溫壓補(bǔ)償智能流量積算儀原理框圖
4 使用情況
①概況 為了解決小城鎮(zhèn)的民用氣計(jì)量問(wèn)題(日供氣量較小、流量波動(dòng)幅度較大)，從1997年8">月到現(xiàn)在，我們一共使用了浙江天信儀表有限公司生產(chǎn)的智能型旋進(jìn)旋渦流量計(jì)50余臺(tái)，使用點(diǎn)的流量測(cè)量范圍均在100～3000m3/d之間，供氣壓力≤l.0MPa，其中最小規(guī)格為DN25；最大規(guī)格為DN50。
②介質(zhì)條件 被測(cè)介質(zhì)基本上都為凈化后的天然氣，其甲烷(CH4)含量≥95%、二氧化碳(C02)及氮?dú)?N2)含量均≤5%">、硫化氫(H2S)含量≤30mg/m3、相對(duì)密度(Cr)為0.55～0.58">。
③使用效果 只要儀表選型合理并且在流態(tài)穩(wěn)定及沒(méi)有明顯干擾的情況下，該表運(yùn)行較為穩(wěn)定、可靠。在某計(jì)量點(diǎn)，經(jīng)與孔板流量計(jì)串聯(lián)比對(duì)，二者測(cè)量結(jié)果吻合較好，如表1所示。
表1 某用戶(hù)智能型旋進(jìn)旋渦流量計(jì)與孔板流量計(jì)測(cè)量結(jié)果比對(duì)
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日期 |
旋進(jìn)旋渦
流量計(jì)/m3 |
孔板
流量計(jì)/m3 |
差值 | |
