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

 

 

旋轉(zhuǎn)式容積流量計。用作天然氣計量的旋轉(zhuǎn)式容積流量計主要是氣體腰輪流量計，不僅可用來計量干氣，也可用來計量濕氣（即伴生氣）。由于孔板流量計和渦輪流量計不適應(yīng)測量含有液滴的伴生氣，氣體腰輪流量計因沒有嚴格要求，所以相對具有一定的優(yōu)越性。容積式流量計的另一個優(yōu)點是對流動脈動不敏感。

 

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

 

氣體超聲波流量計方法。用聲學(xué)測量技術(shù)測量流體流量已有約40年的歷史，特別是20世紀90年代以來，隨著高速數(shù)字信號處理技術(shù)和先進的壓電陶瓷技術(shù)的發(fā)展，用氣體超聲波流量計測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具有測量范圍寬、測量精確度高、無壓損及可動部件、安裝使用費用低等諸多優(yōu)點，它已被歐美等國幾百家用戶用于天然氣貿(mào)易計量。至今已有美國、荷蘭、英國、德國等12個國家的政府批準氣體超聲波流量計作為法定計量器具。美國煤氣協(xié)會已于1998年6月發(fā)布了 AGA Report No.9 《用多聲道超聲流量計測量天然氣流量》。我國主要參考了該報告，并參考了ISO/TR 12765 《用時間傳播法超聲流量計測量封閉管道內(nèi)的流體流量》，制訂了相應(yīng)的標準GB/T 18604-2001《用氣體超聲流量計測量天然氣流量》。

 

浮子流量計在中型和小型的實驗裝置上使用很廣泛，這是因為浮子式流量計簡單、直觀、價格低廉，適合作為一般指示，浮子流量計有玻璃維管型和監(jiān)護錐管型兩大類，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，流體溫度壓力對示值影響很大。一般可根據(jù)流體實際溫度和壓力按式進行人工換算。式中由于引入pn,在被測氣體不為空氣時，也可利用該公式進行換算。

 

氣體渦輪流量計方法。氣體渦輪流量計是僅次于孔板流量計的被廣泛應(yīng)用于天然氣流量測量的儀表。氣體渦輪流量計的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便；外形尺寸相對較??；精確度高；重復(fù)性好；范圍度寬，可達到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，因此在同可編程流量顯示表配用時，容易得到較低的系統(tǒng)不確定度。近幾年來，國內(nèi)已有不少儀表廠生產(chǎn)這種儀表，并在油氣田推廣應(yīng)用。

 

差壓流量計用于測量濕空氣的干部分流量，此過程中需要對兩個方面進行計算，一個是工況變化引起的工作狀態(tài)下濕氣體密度的變化測量結(jié)果的影響，另一個是扣除濕空氣中的水蒸氣并換算到標準狀態(tài)下的體積流量例如以下公式：

 

旋進旋渦流量計。旋進旋渦流量計具有功能強、流量范圍寬、操作維修簡單、安裝使用方便等優(yōu)點，主要技術(shù)指標達到國外同類產(chǎn)品的先進水平的新型氣體流量儀表。旋進旋渦流量計廣泛應(yīng)用于石油、化工、電力、冶金、城市供氣等行業(yè)測量各種氣體流量，是目前油田和城市天然氣輸配計量和貿(mào)易計量的首選產(chǎn)品。

 

智能液體渦輪流量計是采用先進的超低功耗單片微機技術(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，具有機構(gòu)緊湊、讀數(shù)直觀清晰、可靠性高、不受外界電源干擾、抗雷擊、成本低等明顯優(yōu)點。此外渦輪流量計是速度式流量計中的主要種類,當被測流體流過渦輪流量計傳感器時，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，葉片周期性地切割電磁鐵產(chǎn)生的磁力線，改變線圈的磁通量，根據(jù)電磁感應(yīng)原理，在線圈內(nèi)將感應(yīng)出脈動的電勢信號，即電脈沖信號，此電脈動信號的頻率與被測流體的流量成正比。

 

標準孔板差壓式流量計方法。標準孔板差壓式流量計已經(jīng)成為全世界最主要的天然氣流量計。幾十年來 AGA Report No.8 總結(jié)了幾十項針對天然氣計量的專項研究和實踐應(yīng)用，在量的基礎(chǔ)上產(chǎn)生了質(zhì)的飛躍，其標志就是標準化，即使用標志孔板流量計，可以無須實流校準而確定信號（差壓）與流量的關(guān)系，并估算其測量誤差，目前在全部流量計中是惟一達到此標準的。為了消除自身存在的輸出信號為模擬信號、重復(fù)性不高、范圍度窄、壓損大等重大缺點，采用了微電子技術(shù)、計算機技術(shù)、定值節(jié)流件和標準噴嘴等技術(shù)裝置，使其技術(shù)水平有了進一步提高。

 

空氣流量計工作原理

 

在流體中設(shè)置非流線型漩渦發(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（探測器）及配置相應(yīng)電路，即構(gòu)成了電容檢測式渦街流量傳感器或壓電檢測式渦街流量傳感器。

 

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

 

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