旋进旋涡流量计的理论分析

发布时间：  2013/4/2 9:31:07

全厂在用旋进旋涡流量计共计208台，其中用于外销点的流量计有186台，承担着供乡镇企业用户天然气流量的计量任务，旋进旋涡流量计在使用过程中，由于来气气源的压力不稳定，会造成使用过程中压力传感器的损坏或者超差，而且有的气源由于气质脏污，含有大量的盐碱或原油，造成压力取压孔堵塞，压力计量不准。在检定机构对旋进旋涡流量计进行检定时只检定流量传感器，不能检定压力传感器，这就造成了旋进旋涡流量计本身由于压力传感器而造成计量偏差后，只能将该表拆下更换后送回厂家更换传感器，一支压力传感器平均价格为2300元左右，并且由于送回厂家周期时间比较长，路上运输过程中由于振动等原因，流量计在取回后一般需要进行重复检定，增加了检定费用。为了提高计量水平，保证我厂来之不易的每一方气都能准确计量，我们QC小组查阅了大量的资料，并和厂家的技术人员沟通后，研制了快速校验旋进旋涡流量计压力传感器的接头，在实验室和现场都能快速有效的校验旋进旋涡流量计的压力传感器，确保流量计压力传感器精度，实现准确计量。
　　 1、理论分析
　　当天然气进入旋进旋涡流量计入口时，内置旋涡发生器强制气体产生旋涡流，旋涡流在文丘利管中旋进，到达收缩段时使旋涡流加速。当旋涡流进入扩散段后，因回流作用强制产生二次旋涡流，此时旋涡流的旋转频率与介质流速成函数关系，通过流量计的天然气体积正是基于这种原理来测量的。流量计主要由频率传感器、压力传感器、温度传感器和积算仪组成（图2）。
 
图2  旋进旋涡流量计结构示意图
制图人：常帅     日期：2011年2月28日
　　经前置放大器放大、滤波、整形转换为与流速成正比的脉冲信号，然后再与温度、压力等检测信号一起被送往微处理器进行积算处理，通过以下温压补偿公式计算得出流量体积。
                          （1）
　　其中:-流体流过流量计旋转的频率；-常数293.15K；-标准大气压0.101325MPa；-当地大气压；-超压缩系数，这里取1。
　　我厂外销点流量计使用期限是一年，到期的流量计需要送往检定机构校准，校准合格后给出仪表系数。压力传感器、温度传感器分别测出流体的压力和温度。所以，由公式（1）可以看出，压力和仪表系数是影响流量计测量准确度的关键参数。而仪表系数由法定计量检定机构检定该流量计时给出，而压力传感器从未校验，这样就不能保选进旋涡流量计压力传感器性能精确和稳定。而在计算流量时压力是非常重要的参数，为了保证压力测量准确，我们急需找到一种快速、简捷、有效的方法来对每一台旋进旋涡流量计的压力传感器出现的问题进行系统校验，从而保证科学计量。