關(guān)于渦輪流量計在燃氣計量中的溫壓補償問題的相關(guān)分析

        關(guān)于溫壓補償問題的討論與分析在所有涉及到溫度和壓力變化的介質(zhì)測量中都會遇到，由于液體介質(zhì)受溫度和壓力的影響輕微，在測量過程中基本上不作考慮。但氣體介質(zhì)的測量則對于溫度和壓力的變力而出現(xiàn)的波動較為明顯，要想得到**的測量數(shù)據(jù)，這兩個因素必須要考慮在內(nèi)。本文針對于燃氣在不同的溫度和壓力影響下，體積會發(fā)生變化作簡要的分析。通過調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，渦輪流量計等流量儀表只測定單位時間內(nèi)的燃氣通過量，需經(jīng)過換算機構(gòu)才能顯示累計量。由于氣體計量容易受溫度和壓力的影響，計量裝置上可附設(shè)溫度和壓力補償裝置。該文通過對燃氣計量裝置以及儀器儀表方面的溫壓補償進行了探討研究，期望解決實際生活中的問題。
 
　　1、燃氣計量裝置的計量原理
　　燃氣計量就是通過計量裝置對管道中燃氣通過量進行測定和記錄。裝置稱燃氣表或燃氣流量計，用以累計通過管道的燃氣的體積或用量。由于氣體計量易受溫度和壓力的影響，計量裝置上可附設(shè)溫度和壓力補償裝置。燃氣計量裝置按照它的計量原理來說可分為兩種：直接計量、間接計量。直接計量式燃氣表的內(nèi)部設(shè)有若干個計量室，根據(jù)計量室的容積直接對通過的燃氣量進行計量和累計。直接計量式燃氣表又分為干式和濕式。在未來的發(fā)展過程中，直接式計量裝置的開發(fā)工作主要用于提高計量的性能和縮小計量裝置本身的體積，遠離和自動化讀表技術(shù)也在逐漸發(fā)展。而在間接計量式燃氣表中沒有計量室，該表將燃氣流中的某一物理特性轉(zhuǎn)換為流量，然后引入時間因素來求得累計值。正在發(fā)展中的間接式計量裝置有超聲波流量計和激光流量計等。通過對管道中的燃氣壓力的測定，燃氣計量裝置也可以分別承受低壓、中壓或者高壓。
　　國內(nèi)上對燃氣計量裝置的精度還沒有明確的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。在部分國家要求在一定量程內(nèi)達到1%的精度誤差，也有部分國家允許誤差在2%或3%。

　　2、常用的流量表
　　生活中，常用的燃氣表種類繁多，都有自己的優(yōu)點，但同時也存在著不少問題。
　　皮膜表。皮膜表的量程寬，可達1：160，對于流量變化很大的用戶來說非常適用，而且皮膜表的價格不高，對普通大眾來說是個不錯的選擇。但是它是工況計量，沒有溫壓修正。對于平原地區(qū)帶來壓力計量損失，對于嚴(yán)寒地區(qū)又會帶來溫度計量損失。而且在溫度較低的環(huán)境中，由于結(jié)構(gòu)、材料等方面的問題，皮膜表的轉(zhuǎn)動速度會減慢，這樣的話也會帶來計量損失。
　　孔板流量計：孔板流量計的依據(jù)是伯努利方程和流體連續(xù)性方程。其性能穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)簡單。重要的是孔板流量計的應(yīng)用范圍十分**，同時也是**一個可以不用校準(zhǔn)的流量計。它的缺點是精確度低，范圍度窄，而且對儀器的管理很不方便。
　　渦輪流量計。渦輪流量計的特點有很多，例如：精度高；重復(fù)性好，短期重復(fù)性可達0.05%-0.2%，如果經(jīng)常校準(zhǔn)的話，還可以得到更高的精確度；輸出脈沖頻率信號，適用于總量計量以及與計算機連接，無零點漂移，抗干擾能力強；范圍度較廣；結(jié)構(gòu)緊湊輕巧，安裝維護方便，流通能力達，不斷氣；可用于高壓測量，儀表表體上不必開孔，容易制成高壓型儀表。它的缺點就是不能長期保持校準(zhǔn)特性，需要定期檢定；流量計受來留流速分布畸變和旋轉(zhuǎn)流的影響比較大。
　　腰輪流量計。腰輪的旋轉(zhuǎn)經(jīng)由多級齒輪系減速，然后經(jīng)磁性耦合傳送到計數(shù)器，累計流過的氣體總量。腰輪流量計計算精度高；旋轉(zhuǎn)流和管道阻流件流速畸變對計量精度沒有影響，沒有前后直管段要求；始動流量小，測量范圍度寬。腰輪流量計的主要缺點有結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積龐大、笨重；對測介質(zhì)清潔度要求較高，需要配置過濾器；不宜在高壓環(huán)境下使用，通常使用壓力在1.6Mpa以下。
　　時差式超聲波流量計。該流量計主要是利用聲波在流體中傳播時因流體流動方向不同而傳播速度不同的特點，測量它的順流傳播時間t1和逆流傳播時間t2的差值，從而計算流體流動的速度和流量。它的主要優(yōu)點是測量精確度高，并且是目前實際工作中精度高的；可以適應(yīng)極低流速（0.5m/s），使用期長；無壓力損失，無可動部件、安裝使用費用低。缺點有價格昂貴，安裝要求較長的前后直管段。
　　與此同時，還有多種燃氣表，如：質(zhì)量流量計、渦街流量計VSF、旋進漩渦流量計等等，雖然都存在自身的不足，但都以其優(yōu)勢為人們的生活做出了貢獻。

　　3、燃氣溫壓補償
　　溫壓補償機理。
　　所謂的溫壓補償，通常指的是儀表測量的數(shù)據(jù)是在條件為25攝氏度，壓力為一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下測得的結(jié)果。一般測量現(xiàn)場的溫度和壓力與標(biāo)準(zhǔn)狀況下是有區(qū)別的，故通過計算公式對測量結(jié)果進行自動補償。比如對空氣流量的測量，一般測量計測量的都是當(dāng)前的溫度壓力下的體積流量，而當(dāng)空氣的體積一定時其質(zhì)量受溫度壓力影響大，計算公式為：PV=NRT=>m=MPV/RT。式中R是常數(shù)，約為8.314J/（mol`k）；P為氣體壓強，單位Pa；M是該物質(zhì)的摩爾質(zhì)量（或者混合氣體的平均摩爾質(zhì)量）；V為氣體體積，單位m3；T為體系溫度，單位K。在實驗過程中為了近似計算，通常把溫度看成常溫20℃（293K），該氣體近似理想氣體。
　　也就是說，將工況下的氣體流量，包括氣體的壓力和溫度測量值一起輸送到流量計算工具中進行計算，這樣就可以得到所需要的標(biāo)況流量。即通過溫壓補償換算，可以把工況流量轉(zhuǎn)變成標(biāo)況流量。
　　工況計量與標(biāo)況計量的計量差異
　　供氣溫度方面。根據(jù)公式（PT=nRT）可得：對于一定量的氣體存在著如下的關(guān)系式：P1V1/T1=p2V2/T2 ，即在標(biāo)況下，如果壓力一定，氣體的標(biāo)況體積一定，那么溫度變化3℃，它的工況體積將同時變化1%左右。
　　供氣壓力方面。假設(shè)溫度不變，且標(biāo)況體積的氣體量一定，那么壓力變化1KPa，它的工況體積就會變化1%左右。

　　4、燃氣溫壓補償措施、政策
　　通過對商業(yè)用戶計量中發(fā)現(xiàn)，出于對流量表的價格、成本等方面的考慮，皮膜表和機械表被**使用。而對于一些家庭用戶，則全部選擇了皮膜表。而這些流量表全部是根據(jù)工況計量來進行貿(mào)易結(jié)算的，這樣的話，在很大程度上會造成一定的收費不合理現(xiàn)象。
　　在溫壓核算精確度不高的地區(qū)，對于商業(yè)用戶來說要選擇使用智能流量計，如果要用皮膜表的話，則只能使用G10這個規(guī)格的皮膜表。
　　針對一些特殊的用戶，可以運用皮膜表和機械表溫壓補償技術(shù)。而針對地理位置比較特殊的地區(qū)，則可以運用皮膜表和機械表單項補償技術(shù)。
　　相關(guān)部門嚴(yán)格遵守“合法、準(zhǔn)確、不虧”的基本原則展開各項計量管理工作。
　　燃氣計量工作是一項與輸差和企業(yè)的經(jīng)濟效益息息相關(guān)的工作。只有用戶與相關(guān)部門共同合作，才會使計量管理工作順利展開。

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