怎么測(cè)量氣體流量？迄今為止，流量測(cè)量的方法和儀表的種類(lèi)繁多，目前最流行、最廣泛的分類(lèi)為：容積式流量計(jì)、差壓式流量計(jì)、浮子流量計(jì)、渦輪流量計(jì)、電磁流量計(jì)、超聲波流量計(jì)、流體振蕩流量計(jì)，對(duì)于大流量、大管徑的氣體流量測(cè)量最多的是差壓式流量計(jì)，可供工業(yè)測(cè)量的流量?jī)x表種類(lèi)達(dá)100多種，品種如此之多的原因在于至今為止沒(méi)有找到一種對(duì)任何流體、任何量程、任何流動(dòng)狀態(tài)以及任何使用條件適用的流量?jī)x表。

 

 

旋轉(zhuǎn)式容積流量計(jì)。用作天然氣計(jì)量的旋轉(zhuǎn)式容積流量計(jì)主要是氣體腰輪流量計(jì)，不僅可用來(lái)計(jì)量干氣，也可用來(lái)計(jì)量濕氣（即伴生氣）。由于孔板流量計(jì)和渦輪流量計(jì)不適應(yīng)測(cè)量含有液滴的伴生氣，氣體腰輪流量計(jì)因沒(méi)有嚴(yán)格要求，所以相對(duì)具有一定的優(yōu)越性。容積式流量計(jì)的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是對(duì)流動(dòng)脈動(dòng)不敏感。

 

容積式流量計(jì)是直接根據(jù)排出流體體積進(jìn)行流量累計(jì)的儀表。它由測(cè)量室、運(yùn)動(dòng)部件、傳動(dòng)和顯示部件組成。對(duì)于任何一個(gè)流量測(cè)量值來(lái)說(shuō)，必須包括兩部分內(nèi)容：一是流量測(cè)量值本身；二是它的誤差允許范圍．否則是不完整的．所以，對(duì)于任何一種流量計(jì)，都必須了解它的誤差特性。容積式流量計(jì)的測(cè)量誤差值E,可由指示值與真值之差與指示值之比表示．設(shè)：V為通過(guò)流量計(jì)的流體體積真值；I為流量計(jì)指示值，則誤差值E可表示為

 

氣體超聲波流量計(jì)方法。用聲學(xué)測(cè)量技術(shù)測(cè)量流體流量已有約40年的歷史，特別是20世紀(jì)90年代以來(lái)，隨著高速數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)和先進(jìn)的壓電陶瓷技術(shù)的發(fā)展，用氣體超聲波流量計(jì)測(cè)量天然氣流量的技術(shù)取得了突破性發(fā)展。由于具有高技術(shù)的氣體超聲波流量計(jì)具有測(cè)量范圍寬、測(cè)量精確度高、無(wú)壓損及可動(dòng)部件、安裝使用費(fèi)用低等諸多優(yōu)點(diǎn)，它已被歐美等國(guó)幾百家用戶(hù)用于天然氣貿(mào)易計(jì)量。至今已有美國(guó)、荷蘭、英國(guó)、德國(guó)等12個(gè)國(guó)家的政府批準(zhǔn)氣體超聲波流量計(jì)作為法定計(jì)量器具。美國(guó)煤氣協(xié)會(huì)已于1998年6月發(fā)布了 AGA Report No.9 《用多聲道超聲流量計(jì)測(cè)量天然氣流量》。我國(guó)主要參考了該報(bào)告，并參考了ISO/TR 12765 《用時(shí)間傳播法超聲流量計(jì)測(cè)量封閉管道內(nèi)的流體流量》，制訂了相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)GB/T 18604-2001《用氣體超聲流量計(jì)測(cè)量天然氣流量》。

 

浮子流量計(jì)在中型和小型的實(shí)驗(yàn)裝置上使用很廣泛，這是因?yàn)楦∽邮搅髁坑?jì)簡(jiǎn)單、直觀(guān)、價(jià)格低廉，適合作為一般指示，浮子流量計(jì)有玻璃維管型和監(jiān)護(hù)錐管型兩大類(lèi)，玻璃錐管型的不足之處在于耐壓不高和玻璃錐管易碎，另一方面，流體溫度壓力對(duì)示值影響很大。一般可根據(jù)流體實(shí)際溫度和壓力按式進(jìn)行人工換算。式中由于引入pn,在被測(cè)氣體不為空氣時(shí)，也可利用該公式進(jìn)行換算。

 

氣體渦輪流量計(jì)方法。氣體渦輪流量計(jì)是僅次于孔板流量計(jì)的被廣泛應(yīng)用于天然氣流量測(cè)量的儀表。氣體渦輪流量計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝方便；外形尺寸相對(duì)較小；精確度高；重復(fù)性好；范圍度寬，可達(dá)到15:1~25:1，在高壓輸氣的情況下，范圍度還可增大；其輸出為脈沖頻率信號(hào)，因此在同可編程流量顯示表配用時(shí)，容易得到較低的系統(tǒng)不確定度。近幾年來(lái)，國(guó)內(nèi)已有不少儀表廠(chǎng)生產(chǎn)這種儀表，并在油氣田推廣應(yīng)用。

 

差壓流量計(jì)用于測(cè)量濕空氣的干部分流量，此過(guò)程中需要對(duì)兩個(gè)方面進(jìn)行計(jì)算，一個(gè)是工況變化引起的工作狀態(tài)下濕氣體密度的變化測(cè)量結(jié)果的影響，另一個(gè)是扣除濕空氣中的水蒸氣并換算到標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積流量例如以下公式：

 

旋進(jìn)旋渦流量計(jì)。旋進(jìn)旋渦流量計(jì)具有功能強(qiáng)、流量范圍寬、操作維修簡(jiǎn)單、安裝使用方便等優(yōu)點(diǎn)，主要技術(shù)指標(biāo)達(dá)到國(guó)外同類(lèi)產(chǎn)品的先進(jìn)水平的新型氣體流量?jī)x表。旋進(jìn)旋渦流量計(jì)廣泛應(yīng)用于石油、化工、電力、冶金、城市供氣等行業(yè)測(cè)量各種氣體流量，是目前油田和城市天然氣輸配計(jì)量和貿(mào)易計(jì)量的首選產(chǎn)品。

 

智能液體渦輪流量計(jì)是采用先進(jìn)的超低功耗單片微機(jī)技術(shù)研制的渦輪流量傳感器與顯示積算一體化的新型智能儀表，具有機(jī)構(gòu)緊湊、讀數(shù)直觀(guān)清晰、可靠性高、不受外界電源干擾、抗雷擊、成本低等明顯優(yōu)點(diǎn)。此外渦輪流量計(jì)是速度式流量計(jì)中的主要種類(lèi),當(dāng)被測(cè)流體流過(guò)渦輪流量計(jì)傳感器時(shí)，在流體的作用下，葉輪受力旋轉(zhuǎn)，其轉(zhuǎn)速與管道平均流速成正比，同時(shí)，葉片周期性地切割電磁鐵產(chǎn)生的磁力線(xiàn)，改變線(xiàn)圈的磁通量，根據(jù)電磁感應(yīng)原理，在線(xiàn)圈內(nèi)將感應(yīng)出脈動(dòng)的電勢(shì)信號(hào)，即電脈沖信號(hào)，此電脈動(dòng)信號(hào)的頻率與被測(cè)流體的流量成正比。

 

標(biāo)準(zhǔn)孔板差壓式流量計(jì)方法。標(biāo)準(zhǔn)孔板差壓式流量計(jì)已經(jīng)成為全世界最主要的天然氣流量計(jì)。幾十年來(lái) AGA Report No.8 總結(jié)了幾十項(xiàng)針對(duì)天然氣計(jì)量的專(zhuān)項(xiàng)研究和實(shí)踐應(yīng)用，在量的基礎(chǔ)上產(chǎn)生了質(zhì)的飛躍，其標(biāo)志就是標(biāo)準(zhǔn)化，即使用標(biāo)志孔板流量計(jì)，可以無(wú)須實(shí)流校準(zhǔn)而確定信號(hào)（差壓）與流量的關(guān)系，并估算其測(cè)量誤差，目前在全部流量計(jì)中是惟一達(dá)到此標(biāo)準(zhǔn)的。為了消除自身存在的輸出信號(hào)為模擬信號(hào)、重復(fù)性不高、范圍度窄、壓損大等重大缺點(diǎn)，采用了微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、定值節(jié)流件和標(biāo)準(zhǔn)噴嘴等技術(shù)裝置，使其技術(shù)水平有了進(jìn)一步提高。

 

空氣流量計(jì)工作原理

 

在流體中設(shè)置非流線(xiàn)型漩渦發(fā)聲體，則從漩渦發(fā)生兩側(cè)交替地產(chǎn)生兩列有規(guī)則的漩渦，這種漩渦稱(chēng)為卡曼渦街。在一定的流量范圍內(nèi)漩渦分離頻率正比于管道內(nèi)的平均流速，經(jīng)漩渦發(fā)生體中裝入電容探頭或壓電探頭（探測(cè)器）及配置相應(yīng)電路，即構(gòu)成了電容檢測(cè)式渦街流量傳感器或壓電檢測(cè)式渦街流量傳感器。

 

電容/壓電差動(dòng)式渦街流量計(jì)，采用了嵌入式技術(shù)，可測(cè)量流量、壓力、溫度信號(hào)，采用RS485或RS232通訊接口，非常方便地組網(wǎng)；流量計(jì)的變送功能適用于各種集散控制系統(tǒng)，也可與上位機(jī)組成流量數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。

 

電容/壓電差動(dòng)式渦街流量計(jì)，根據(jù)使用場(chǎng)合的不同可以分為滿(mǎn)管式、插入式和分離式。在不便于提供電源的場(chǎng)合，可選用電池供電現(xiàn)場(chǎng)液晶顯示型，并可變送輸出電流信號(hào)或者頻率信號(hào)，供記錄、調(diào)節(jié)控制用。