導(dǎo)讀：天然氣渦輪流量計是一種精度高、靈敏度高、量程比寬、重復(fù)性好的流量計，在天然氣貿(mào)易結(jié)算計量中被廣泛地應(yīng)用，有時候還被作為量值傳遞的標(biāo)準(zhǔn)儀表。隨著我國城鎮(zhèn)化建設(shè)的進程不斷推進，從政府和民眾的層面都對于生產(chǎn)生活的環(huán)保要求也在隨之提高，天然氣的使用量也在逐年增加，并且保持較高的增長速度。在燃氣商業(yè)貿(mào)易、交接計量要求的不斷提高的推動下，天然氣渦輪流量計已逐步成為我國城鎮(zhèn)燃氣商業(yè)貿(mào)易和交接計量的首選儀表之一。潤中儀表科技有限公司作為一家專業(yè)從事氣體流量計研發(fā)與制造的企業(yè)，在多年的生產(chǎn)實踐中掌握了大量與氣體渦輪流量計的相關(guān)技術(shù)和維護方法，對于天然氣渦輪流量計的安裝與使用有著自已獨特的一套經(jīng)驗，下面就這方面的知識與各位分享：

一、天然氣渦輪流量計的原理

天然氣渦輪流量計是一種速度式流量計，利用氣體推動流量計葉輪轉(zhuǎn)動，葉輪旋轉(zhuǎn)的速度與流體體積流量成正比，根據(jù)電磁感應(yīng)原理，利用磁敏傳感器從同步轉(zhuǎn)動的葉輪上感應(yīng)出與流體體積流量成正比的脈沖信號，經(jīng)運算處理得出體積流量。其測量精度較高，準(zhǔn)確度等級可達到1.0級、1.5級；量程比寬，一般為1：20測量范圍寬；結(jié)構(gòu)緊湊輕巧，裝維護方便前后直管段要求較低，可用于中、高壓計量。

二、誤差產(chǎn)生的原因

天然氣渦輪流量計同樣存在以下缺點：有可動部件，易于損壞，關(guān)鍵件軸承易磨損，抗臟污能力差，對介質(zhì)的干凈程度要求較高，難以長期保持校準(zhǔn)特性，需要定期校驗。造成誤差的原因有：計量表自身質(zhì)量問題，設(shè)計選型不合理，安裝不到位，運行中維護保養(yǎng)不當(dāng)?shù)取?/p>

三、如何控制誤差

（一）正確確定流量計使用的場所及規(guī)格。

由于天然氣渦輪流量計渦輪慣性的存在，在流量波動頻繁的場合不宜使用，否則會降低計量精度。要比較準(zhǔn)確地估計用氣量的峰谷值和介質(zhì)的壓力情況，正確確定流量計的規(guī)格。從天然氣渦輪流量計誤差特性曲線可以看出，應(yīng)使流量計的工作流量范圍20%Qmax-80%Qmax（Qmax為流量計的最大流量）

（二）天然氣渦輪流量計安裝要求

1.氣體天然氣渦輪流量計前必須安裝過濾器；應(yīng)保持過濾器暢通，若發(fā)現(xiàn)過濾器堵塞（可憑過濾器進出壓差來判斷）時，應(yīng)及時對過濾器進行清洗，若未配差壓計的每月清洗一次。

2.要保證直管段的要求，尤其是表前有縮徑或半開閥門的情況。

3.安裝時，密封墊不得突入管道中，流量計與管路軸線目測不得有明顯偏差，不得產(chǎn)生安裝應(yīng)力。

4.安裝時一定要清掃干凈管道內(nèi)的所有雜質(zhì)，以防軸承和渦輪卡死。

（三）天然氣渦輪流量計運行管理及維護要求

1.天然氣渦輪流量計的通氣和停氣要求。通氣順序：保證流量計后端的閥門處于關(guān)閉狀態(tài)；再緩慢開啟流量計前端的閥門，確保升壓速度≤35KPa/S；最后緩慢開啟流量計后端的閥門，使其從小流量下運行直至調(diào)節(jié)至需要值。整個過程保持有壓啟動。停氣順序：先緩慢關(guān)閉流量計后端閥門；再緩慢關(guān)閉流量計前端閥門。

2.防止長時間超量運行。超流量運行會嚴(yán)重影響使用壽命，降低計量精度，導(dǎo)致誤差增大；（注意觀察表頭工況流量百分比不宜長時間超百分百）瞬時流量：從瞬時流量的觀察，結(jié)合用戶當(dāng)時用氣情況判斷是否有小火不走，大火超量程現(xiàn)象。儀表運行時流量范圍應(yīng)在20%-70%之間。如果長期低限運行或高限運行都會對計量有影響；是否是用戶用氣負荷或用氣設(shè)備發(fā)生了改變，應(yīng)及時解決。

3.注意溫度、壓力的數(shù)值。

4.在日常維護中或抄表檢查時，應(yīng)查看顯示儀表上是否有異常符號。如有電池符號的閃爍，表示電池快沒電了，應(yīng)及時更換電池；如有異常報警、異常警告的符號出現(xiàn)，要及時發(fā)現(xiàn)，有助于處理和發(fā)現(xiàn)用戶的違規(guī)用氣行為。

5.對于有機械讀數(shù)帶修正儀的進口渦輪表，除抄取標(biāo)況體積值之外，同時應(yīng)該及時比對基表讀數(shù)與修正儀上的工況流量是否一致，兩者正常情況下應(yīng)該是相差不大的。

6.工藝管道檢修時應(yīng)拆下流量計，然后用干凈的布把兩端包好，防止污物、鐵霄等落入流量計將渦輪葉片損壞。

7.為保證天然氣渦輪流量計長期正常工作，應(yīng)加強儀表的運行檢查，監(jiān)測葉輪旋轉(zhuǎn)情況，如聲音異常應(yīng)及時卸下檢查傳感器內(nèi)部零件。渦輪軸承磨損嚴(yán)重或葉片打壞的，必須維修更換，并重新檢定。

8.有潤滑油或清洗液注入口的傳感器，應(yīng)按要求定期注入潤滑油或清洗液，保證葉輪良好運行。在無潤滑油情況下長期連續(xù)運行，勢必造成致命磨損，阻尼力增加而導(dǎo)致運行變慢，計量結(jié)果產(chǎn)生負差并且影響使用壽命；

四、使用安裝中的常見問題判斷及處理。

（一）未作減小流量操作（節(jié)流減負），但流量顯示卻逐漸下降，可能發(fā)生的情況：

1.過濾器堵塞。若過濾器前后端壓損較大，說明雜物已堵塞，就應(yīng)清洗過濾器。

2.傳感器葉輪受雜物阻礙或軸承間隙進入異物，阻力增加而減速減慢。應(yīng)卸下葉輪、傳感器，對其進行清洗。

（二）流體正常流動時無顯示，總量計數(shù)器字?jǐn)?shù)不增加。

應(yīng)檢查：

1.葉輪是否有無異物卡住，軸和軸承有無雜物卡住或斷裂現(xiàn)象。去除異物，并清洗或更換損壞零件，復(fù)原后氣吹或手撥動葉輪，應(yīng)無摩擦聲。

2.傳感器接頭是否有松動的情況

（三）顯示儀示值與經(jīng)驗評估值差異顯著，應(yīng)進行如下檢查。

1.管道流動方面的原因，如未裝止回閥，出現(xiàn)逆向流動。

2.旁通閥是否關(guān)嚴(yán)，有無泄漏。

五、做好天然氣渦輪流量計的周檢工作

每只流量傳感器均應(yīng)有一經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)裝置檢定給出的儀表系數(shù)，且其精度和流量范圍等必須滿足流量計技術(shù)規(guī)范的要求，正確的儀表系數(shù)值是保證流量計計量精度的最基本保證。要保證流量計計量準(zhǔn)確，其首要方法是通過檢定將儀表系數(shù)和規(guī)格型號輸入到溫壓補償儀里，并通過周檢和使用中的維護保養(yǎng)保證流量傳感器不超差。

注意周期維護和檢定：要按相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對使用中的流量計進行周期檢定和校準(zhǔn)，一般應(yīng)兩年檢定一次，這是保證流量計保持精度的必要措施；JJG198《速度式流量計檢定規(guī)程》：準(zhǔn)確度為0.1，0.2，0.5級的流量計，其檢定周期為半年。對于準(zhǔn)確度低于0.5級流量計按其工作原理確定檢定周期：分流旋翼式流量計為1年；天然氣渦輪流量計、渦街流量計、旋進旋渦流量計、電磁流量計為2年；超聲波流量計、激光多普勒流量計為3年；插入式流量計按照與其測量頭工作原理相同的流量計的檢定周期執(zhí)行。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種天然氣流量計檢定系統(tǒng)，采用電子技術(shù)和自動化技術(shù)的融合設(shè)計，有效地克服或避免了現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點或不足。

本發(fā)明的目的可通過如下技術(shù)措施來實現(xiàn)：天然氣流量計檢定系統(tǒng)，該天然氣流量計檢定系統(tǒng)包括臨界流噴嘴裝置、電動抽氣泵、模塊組合、PLC處理器和上位機控制器，該臨界流噴嘴裝置安裝在滯止容器上，天然氣流量計被檢表與滯止容器串聯(lián)在一起，該臨界流噴嘴裝置為測量標(biāo)準(zhǔn)裝置，并將其測量值傳輸給該模塊組合，該電動抽氣泵連接于該臨界流噴嘴裝置，并提供氣源，抽取滯止容器的氣體，使其具有一定的真空度，在大氣壓力作用下，氣體流經(jīng)天然氣流量計被檢表、該臨界流噴嘴裝置、該電動抽氣泵進入大氣，該模塊組合連接于天然氣流量計被檢表，該電動抽氣泵和該臨界流噴嘴裝置，采集滯止容器位置處的溫度、壓力和濕度及天然氣流量計被檢表處的溫度、壓力，并將信號傳輸給該PLC處理器進行處理并參與流量誤差計算，該PLC處理器連接于該模塊組合，并將處理后的溫度、壓力、濕度值及修正后的該臨界流噴嘴裝置的測量值傳輸給該上位機控制器，該上位控制器機連接于該PLC處理器并顯示該PLC處理器傳輸過來的信息。

本發(fā)明的目的還可通過如下技術(shù)措施來實現(xiàn)：

該PLC處理器比較一段時間內(nèi)流經(jīng)天然氣流量計被檢表和該臨界流噴嘴裝置的氣體流量，計算天然氣流量計被檢表的計量誤差和重復(fù)性。

該模塊組合包括溫度變送器、壓力變送器、3路溫度變送器、1路濕度變送器和3路壓力變送器，該溫度變送器連接于天然氣流量計被檢表，測量天然氣流量計被檢表處的溫度，該壓力變送器連接于天然氣流量計被檢表，測量天然氣流量計被檢表處的壓力，該3路溫度變送器連接于該臨界流噴嘴裝置，測量滯止容器的溫度，該1路濕度變送器連接于該臨界流噴嘴裝置，測量滯止容器的濕度，該3路壓力變送器連接于該臨界流噴嘴裝置，測量滯止容器的壓力。

該模塊組合還包括電磁閥控制模塊，該電磁閥控制模塊連接于該電動抽氣泵，傳輸該PLC處理器給該電動抽氣泵的信號指令，控制該電動抽氣泵的開閉。

該模塊組合還包括電源監(jiān)控模塊和復(fù)位模塊，該電源監(jiān)控模塊連接于該PLC處理器，監(jiān)控該PLC處理器的供電電壓是否穩(wěn)定，在電壓不穩(wěn)定時，發(fā)出報警信號，該復(fù)位模塊連接于該PLC處理器，在該PLC處理器發(fā)生故障無法進行操作時，可手動將該PLC處理器進行復(fù)位。

該模塊組合還包括A/D轉(zhuǎn)換模塊，該A/D轉(zhuǎn)換模塊將采集滯止容器位置處的溫度、壓力和濕度及天然氣流量計被檢表處的溫度、壓力數(shù)據(jù)進行A/D轉(zhuǎn)換后傳輸給該PLC處理器。

本發(fā)明中的天然氣流量計檢定系統(tǒng)，利用PLC作為主控制模塊，通過與PC機通信來實現(xiàn)天然氣流量計檢定過程中的溫度、壓力等參數(shù)的采集并顯示在上位機系統(tǒng)控制界面，大大提高了計量準(zhǔn)確度和效率，對天然氣計量檢定工業(yè)的發(fā)展具有重要意義。本系統(tǒng)具有靈活、通用；可靠性高、抗干擾能力強；使用簡單；功能強、體積小等優(yōu)點。根據(jù)實際要求，本檢定系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)的功能包括：

1)對現(xiàn)場工況參數(shù)(裝置溫度、壓力、濕度、流量、背壓比)的實時采集與顯示。當(dāng)噴嘴有漏氣現(xiàn)象時，上位機界面自動彈出黃色報警對話框，以便工作人員及時處理。

2)可以自行設(shè)定檢定時間、脈沖數(shù)量，實現(xiàn)手動、自動調(diào)節(jié)氣泵的頻率。

3)根據(jù)各流量點的檢定結(jié)果計算線性度、誤差及重復(fù)性。

4)能實現(xiàn)歷史數(shù)據(jù)的查詢，并可打印原始數(shù)據(jù)及檢定證書。

5)對選定的流量點，系統(tǒng)能夠自動組合噴嘴，滿足相應(yīng)的流量值。