天然氣流量計量時主要儀表類型的選擇及各自優點

本文概述
　天然氣在我國城市貿易計量以及油田中天然氣的不斷開采，人們對于天然氣的流量測定的要求越來越高，由于天然氣的流量計量與企業的經濟效益和用戶的利益有著直接的關系，因此對于人們天然氣流量計量的準確性提出了更高的要求，我們需要加強對天然氣流量計量儀表的應用分析。。由于在工業生產中涉及到的介質不僅有固體，還有液體以及氣體，他們都需要進行準確的流量檢測與控制。伴隨著科學技術的不斷發展，無線通信技術與電子信息技術在流量計量方面發揮了巨大的作用，流量計量儀表的應用也面臨了發展的黃金階段。但是現階段，無論是對流量計量儀表數量的需求還是對流量計量儀表質量的要求都有了更高的指標。因此，將天然氣流量計量儀表作為研究對象，先對現階段各類天然氣流量計量儀表的特點進行分析，再對天然氣流量計發展方向以及選擇的原則進行詳細的探討，希望可以做好天然氣流量計的應用工作，在提高天然氣行業發展速度的同時，為我國能源行業的發展做出貢獻。本文為筆者根據自身多年來相關行業工作經驗進行的一系列探討、分析，如有不正之處，希望大家能夠對其進行指正。
　　1 現階段在天然氣流量計量中實用的儀表的特性分析
　　1.1 渦街流量計
　　現階段很多流量計的工作原理都是根據流體的震蕩原理進行研制的，其適用于多種流體，其中就包括天然氣。在這個技術背景之下，渦街流量計就具有著其他流量計所沒有的技術優勢，例如：1）由于該型流量計的核心部件的感測元件結構非常簡單，不需要依靠轉動件來帶動，所以這類流量計的操作、維護等都非常方便，非常實用于天然氣管線這種具有高度危險性的場所；2）由于電子信息技術的大規模應用，該型流量計在完成測量、記錄后，可以通過網絡進行數據的實時傳輸，便于進行遠程操控和檢查；3）由于該型流量計的特殊構造以及功能多樣化，所以其可以適用于復雜條件下，適應能力非常強。
　　1.2 電磁流量計
　　從工作原理來說，電磁流量計通過對導電流體的實時測量的一種計量裝置。相關的實驗結果證明：由于這類流量計管內部非常光滑，損失的壓力參數幾乎可視為零，因此，這類流量計具有較高的測量精度。但是我們也要注意到，由于這種主流計量裝置的運行模式是以商用頻率刺激為主的，所以它的接收信號的載波頻率必須要與商用電源的保持一致，但是在受到商用電源噪音以及流體渦流分布變化等的影響下，就會造成該流量計在檢測過程中的零點位置穩定性下降，對于測量精度造成很大的影響。因此，科研人員研發出了一種新型的無極化電磁流量計。這種無極化電磁流量計就避免了在運行過程中與介質的直接接觸，同時由于具備較高的抗流體附著能力，所以就大幅度的提升了檢測的精度。
　　1.3 差壓式流量計
　　由于介質在不同流量時經過在節流裝置或者動壓測定裝置所產生的靜壓差參數是不同的，所以我們可以通過區別靜壓差的方法來檢定管道內介質的流量。在差壓式流量計中重要的就是節流裝置部分，這是整個流量計的基礎組成。對于天然氣工業生產來說，由于有介質在流經流量計的過程中會自動生成相應的靜壓差參數信號，在經過壓差變送器時，會將這類信號轉化為氣或電形式的信號反映到系統中的終端操作界面中，以便于工作人員的記錄和調控。這種流量計有著非常多的優勢，分別是：這類流量計不僅適合部分混相流，如固液、氣液、氣固等，還適用于全部單向流體；并且由于該型流量計的板結構簡單，價格低廉并且性能可靠，不需要進行校準就可以投入使用；由于該型流量計對于振動不敏感，所以該型流量計可以在振動較劇烈的環境下保持安全、平穩的運行并且可以高溫高壓等嚴苛條件下均可穩定運行。
　　1.4 超聲波流量計
　　與其他流量計明顯的區別就是——超聲波流量計在工作的過程中不會與被檢測的流體直接接觸，所以這種流量計運作結構簡單并且都是安裝在管道外部，不僅便于日常的操作，對于日后的檢維修也非常方便。這種流量計的測量方式有兩種，分別是時差法以及多普勒效應法。近，通過科學家們的不懈努力，我們已經研制出一種同時具備兩種測量方式的流量計，給測量工作帶來了極大的便利。這種流量計的測量周期在0.05s范圍內，測量精度在1%范圍內。
　　此外，超聲波流量計的未來發展趨勢是：1）體積會逐漸縮小，便于操作人員的隨身攜帶；2）不僅可以檢測水汽的流量，還可以檢測油氣的流量；3）精度越來越高，受到周圍環境等的影響逐漸縮小。
　　2 天然氣流量計量發展方向以及選擇的原則
　　根據當前我國天然氣管道的現狀，我們在絕大多數的情況下都將渦街流量計作為**，不僅僅是因為這類流量計在實際的計量過程中表現出來的安裝維護簡便、性能可靠地優點，還因為它結構簡單、堅實耐用的特性，因此，該類型的流量計會在我國的天然氣工業中得到長足的發展。在當前的技術條件下，渦街流量計漩渦頻率的檢測應盡量使用應力檢測法來實現，但是由于大多數的流量計均采用壓電式的元件，所以他們的檢測結果會受到流體脈動以及管道振動等的影響，因此我們應該針對如何對流量計進行自動補償和合理抑制發聲體的諧振因素等方面加強研究。現階段已經有一些渦街流量計開始采用電容式元件，解決了很多例如：工作范圍狹窄、流體數限制以及抗震性差等問題。由于電子科學技術的不斷發展，大量的流量計已經開始運用微處理核心技術，使壓力儀表、密度儀表、溫度儀表以及計量儀表等在生成數據后，自動進行相應的補償處理，從而將計量值與實際值的誤差控制在±0.1％的范圍之內。目前渦街流量計已經取代了部分電磁流量計、差壓流量計的應用，并在高溫環境下取得了良好的應用效果。
　　3 結論
　　綜上所述，由于計量儀表早已成為天然氣工業生產中關鍵的環節。因此筆者在對現階段在天然氣流量計量中實用的儀
　　表的特性進行了詳細的分析的基礎上，闡述了天然氣流量計量發展方向以及選擇的原則，希望可以提升天然氣流量計量儀表的準確度的提升，在推動我國天然氣工業生產不斷向前進步的同時，也希望可以為我國今后相關的研究工作提供一定的參考和幫助作用。
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