天然氣流量計採用卡門渦街原理製造，具有測量精度高、量程寬、功耗低、安裝方便、操作簡單、壓力損失小等優點，可測量工況體積流量或標準體積流量（一體化智慧型溫度、壓力補償），根據用戶需要，可附帶脈衝或4～20mADC電流輸出功能。是目前比較理想的天然氣計量儀表。
基本介紹
- 中文名：天然氣流量計
- 外文名：Natural gas flow meter
- 供電電壓：DC24V或AC220V
簡介,參數,適用範圍,工作原理,選型辦法,思考,抉擇,注意事項,發展,使用領域,技術經濟分析,
簡介
廈門宏控儀表整體結構設計合理，動態測量範圍寬，壓力損失小；儀表主體可採用不鏽鋼材質製造，適用於腐蝕性介質的測量；儀表無可動部件，安裝維護簡單；
參數
口 徑：DN15～DN3000mm
公稱壓力：0.6～42MPa
工況溫度：-180～+500℃
精 度：±0.2～±1.5%FS
量 程 比：1：10
殼 體：碳鋼；不鏽鋼(或按用戶要求提供)(襯氟)
供電方式：內置3.6VDC鋰電池（兩年換一次）；外供24VDC（可選）
輸出信號：4～20mA二線制；脈衝0～1000HZ；RS232/RS485(或按用戶要求協商提供)
防護等級：IP65 IP67
防爆標誌：本安型ExiallCT4；隔爆型ExdllCT4
執行標準：企標Q/BET05-06
表頭顯示：累積流量；瞬時流量；工況溫度；工況壓力（溫壓補償式才有）；棒狀滿量程百分比；故障自檢
公稱通徑：卡裝式：DN10～DN300； 插入式：DN350～DN1000； 法蘭式：DN10～DN300。
適用範圍
工作原理
在流體管道中，垂直插入—個柱形阻擋物，在其後部（相對於流體流向）兩側就會交替地產生旋渦。隨著流體向下游流動形成旋渦列，我們稱之為卡門渦街。我們把產生旋渦的柱形阻擋物定義為旋渦發生體。實驗證明，在一定條件下旋渦的分離頻率與流體的流速成線性關係。因而，只要檢測出旋渦分離的頻率，即可計算出管道體的流速或流量。
選型辦法
思考
面對如此眾多品種的天然氣流量計，對於一般用戶選型成了一個難題。如何科學地、客觀地選出最佳流量計是需要關注的一個問題。我們認為選型應當遵循適當的規則，儘量避免廠商的誤導宣傳，為自己找到一種恰到好處的流量計，它就是自己的理想流量計。
選型可按五個方面進行：儀表性能方面、流體特性方面、安裝條件方面、環境條件方面和經濟因素方面。各方面的考慮因素如下：
1．儀表性能方面：精確度、重複性、線性度、範圍度、壓力損失、上下限流量、信號輸出特性、回響時間等；
2．流體特性方面：流體壓力、溫度、密度、粘度、潤滑性、化學性質、磨損、腐蝕、結垢、髒污、氣體壓縮係數、等熵指數、比熱容、電導率、聲速、混相流、脈動流等；
3．安裝條件方面：管道布置方向、流動方向、上下游管道長度、管道口徑、維護空間、管道振動、接地、電源、輔屬設備（過濾、排污）、防爆等；
4．環境條件方面：環境溫度、濕度、安全性、電磁干擾等；
5．經濟因素方面：購置費、安裝費、維修費、校驗費、使用壽命、運行費（能耗）、備品備件等。
抉擇
1．依據五個方面因素初選可用儀表類型；
2．採用淘汰法在比較中選出2-3種類型，排出次序；
3．再次按五個方面進行仔細評比，最後淘汰至一種儀表類型。
選型能否成功很大程度上取決於選型人員對儀表性能質量和測量對象特性的確切了解。對於儀表性能質量方面應特別注意廠商的虛假宣傳及誤導成分。測量對象的確切了解非常重要，並非用戶對自己的測量對象都有準確了解，許多選型的失敗就是因為提供參數不準確所致。有些對象特性是需要經過深入調查才能搞清楚的。
注意事項
1、精度等級和功能根據測量要求和使用場合選擇儀表精 度等級，做到經濟合算。比如用於貿易結算、產品交接和能源計量的場合，應該選擇精度等級高些，如1.0級、0.5級，或者更高等級; 用於過程控制的場合，根據控制要求選擇不 同精度等級;有些僅僅是檢測一下過程流量，無需做精確控制和計量的場合，可以選擇精度等級稍低的，如1.5級、2.5級，甚至 4.0級，這時可以選用價格低廉的插入式天然氣流量計。
2、測量介質流速、儀表量程與口徑 測量一般的介質時，天然氣流量計的滿度 流量可以在測量介質流速0.5—12m/s範圍內 選用，範圍比較寬。選擇儀表規格(口徑)不一 定與工藝管道相同，應視測量流量範圍是否 在流速範圍內確定，即當管道流速偏低，不能滿足流量儀表要求時或者在此流速下測量準確度不能保證時，需要縮小儀表口徑，從而提 高管內流速，得到滿意測量結果。
發展
流量測量的發展可追溯到古代的水利工程和城市供水系統。古羅馬凱撒時代已採用孔板測量居民的飲用水水量。公元前1000年左右古埃及用堰法測量尼羅河的流量。我國著名的都江堰水利工程套用寶瓶口的水位觀測水量大小等等。17世紀托里拆利奠定差壓式流量計的理論基礎，這是流量測量的里程碑。自那以後，18、19世紀流量測量的許多類型儀表的雛形開始形成，如堰、示蹤法、皮托管、文丘里管、容積、渦輪及靶式流量計等。20世紀由於過程工業、能量計量、城市公用事業對流量測量的需求急劇增長，才促使儀表迅速發展，微電子技術和計算機技術的飛躍發展極大地推動儀表更新換代，新型流量計如雨後春筍般湧現出來。至今，據稱已有上百種流量計投向市場，現場使用中許多棘手的難題可望獲得解決。
我國開展近代流量測量技術的工作比較晚，早期所需的流量儀表均從國外進口。
流量測量是研究物質量變的科學，質量互變規律是事物聯繫發展的基本規律，因此其測量對象已不限於傳統意義上的管道液體，凡需掌握量變的地方都有流量測量的問題。流量和壓力、溫度並列為三大檢測參數。對於一定的流體，只要知道這三個參數就可計算其具有的能量，在能量轉換的測量中必須檢測此三個參數。能量轉換是一切生產過程和科學實驗的基礎，因此流量和壓力、溫度儀表一樣得到最廣泛的套用。
天然氣作為一種優質能源和化工原料其計量越來越被人們重視。歐美等工業化水平較高的已開發國家，對天然氣計量技術的研究起步較早，投人的資金及科技力量較大，尤其是對貿易天然氣的計量十分重視。從流量計選型上，歐洲主要使用渦輪、腰輪流量計，如在荷蘭渦輪、腰輪流量計的使用約占80%，在加拿大渦輪流量計的使用約占90%，而美國則以使用孔板為主，約占80%。從整體上來看，在流量計使用上，70年代形成了孔板使用高潮，80年代形成了渦輪流量計使用的高潮，90年代中後期則掀起了超聲流量計熱潮。
在流量標準方面，各國流量工作者花費了大量時間，付出了艱苦的努力，在分析總結大量的實驗和套用數據的基礎上，相繼推出具有代表性的標準如天然氣流量標準孔板計量標準（AGA No.3）、氣體渦輪流量計標準（AGA No.7）、天然氣及其他烴類氣體的壓縮性和超壓縮性標準（AGA No.8）、用氣體超聲流量計測量天然氣標準（AGA No.9）、用差壓裝置測量流體流量標準（ISO5167）、氣體渦輪流量計標準（ISO9951）、氣體超音波流量計標準（ISO/TR12765）以及天然氣壓縮因子計算標準（ISO/DIS12213）等，這些標準規程對天然氣流量計量具有積極的指導意義。
使用領域
天然氣流量計套用及其廣泛，流量測量技術與儀表的套用大致有以下幾個領域。
一，工業生產過程
流量儀表是過程自動化儀表與裝置中的大類儀表之一，它被廣泛適用於冶金、電力、煤炭、化工、石油、交通、建築、輕紡、食品、醫藥、農業、環境保護及人民日常生活等國民經濟各個領域，是發展工農業生產，節約能源，改進產品質量，提高經濟效益和管理水平的重要工具在國民經濟中占有重要的地位。在過程自動化儀表與裝置中，流量儀表有兩大功用：作為過程自動化控制系統的檢測儀表和測量物料數量的總量表。
二，能源計量
能源分為一次能源（煤炭、原油、煤層氣、石油氣和天然氣）、二次能源（電力、焦炭、人工燃氣、成品油、液化石油氣、蒸汽）及載能工質（壓縮空氣、氧、氮、氫、水）等。能源計量是科學管理能源，實現節能降耗，提高經濟效益的重要手段。流量儀表是能源計量儀表的重要組成部分，水、人工燃氣、天然氣、蒸汽和油品這些常用的能源都使用著數量極其龐大的流量計，它們是能源管理和經濟核算不可缺少的工具。
三，環境保護工程
煙氣，廢液、污水等的排放嚴重污染大氣和水資源，嚴重威脅人類生存環境。國家把可持續發展列為國策，環境保護將是21世紀的最大課題。空氣和水的污染要得到控制，必須加強管理，而管理的基礎是污染量的定量控制。
我國是以煤為主要能源的國家，全國有上百萬個煙囪不停地向大氣排放煙氣。煙氣排放控制是根治污染的重要項目，每個煙囪必須是安裝煙氣分析儀表和流量計，組成連櫝排放監視系統。煙氣的流量沆量有很大因難，它的難度為煙囪尺寸大且形狀不規則，氣體組分變化不定，流速範圍大，髒污，灰塵，腐蝕，高溫，無直管段等。
四，交通運輸
有五種方式：鐵路公路、航空、水運、和管道運輸。其中管道運輸雖早已有之，但套用並不普遍。隨著環保問題的突出，管道運輸的特點引起人們的重視。管道運輸必須裝備流量計，它是控制、分配和調度的眼睛，亦是安全監沒和經濟核算的必備工具。
五，生物技術
21世紀將迎來生命科學的世紀，以生物技術為特徵的產業將獲得迅速發展。生物技術中需監測計量的物質很多，如血液，尿液等。儀表開發的難度極大，品種繁多。
六，科學實驗
科學實驗需要的流量計不但數量多，且品種極其繁雜。據統計流量計100多種中很大一部分是應科研之需用的，它們並不批量生產，在市面出售，許多科研機構和大企業皆設專門小組研製專用的流量計。
七，海洋氣象，江河湖泊
這些領域為敞開流道，一般需檢測流速，然後推算流量。流速計和流量計所依據的物理原理及流體力學基礎是共通的但是儀表原理及結構以及使用條件有很大差別。
八，現場套用存在的問題分析
各種不同類型的天然氣渦輪流量計其輸出的信號只與工況流量呈正比例（線性刻度）關係，其與被測介質標態流量之間的刻度只能依據其某一特定工況（如設計工況）來確定，如果現場的實際工況（如介質的溫度、壓力、成分及流量範圍等）已經發生了變化，這時仍按原刻度關係讀取標態流量，顯然就會產生不同程度的附加誤差，使流量讀數（原刻度）失去意義。要想準確地測量氣體流量，則就要求使用現場實際工況與設計工況一致並保持穩定。然而實際工況經常發生變化，也正因為變化才需要快速、可靠地知道變化後實際工況下條件下的準確流量，否則，測量的意義也就不復存在。
在現場實際套用中，工況穩定是相對的，變化是絕對的。因此，天然氣渦輪流量計除了需要配置作為關鍵部分的流量感測器之外，對工況變化有規律、準確度要求不高，無需遠傳或自動控制的場合，採取配置壓力計、溫度計、計算器由人工錄取參數查表格的方法計算流量這種補償方式不僅不連續、不快捷，而且繁瑣、誤差大。在絕大多數情況下，現場實際工況變化往往是突發和未知的，不僅頻繁出現且波動範圍大，此時仍依靠人工錄取參數查表格方法快速而又準確地計算流量已不現實，必須採取自動補償措施。
技術經濟分析
①技術分析自然氣流量計常用的ABGUG混焦爐煤氣、ABGUX混空氣及自然氣的密度分別為0.94kg/m3、1.8kg/m3、0.75kg/m3。考慮到最不利工況，在使用LPG混空氣時，選用DN15mm的鋼管從底層供給頂層（5層）是可行的。
。新的安裝方式主要增加了大表箱的本錢，人工費相差未幾。與過去用1根DN32mm立管穿牆掛表的安裝方式比擬較，新的方式均勻每戶安裝用度約2800元，而採用老的安裝方式每戶約2600元。
②經濟分析自然氣流量計對於新安裝的用戶，以均勻6層計算，採用新的安裝方式將燃氣表安裝在底層的燃氣表箱中，用DN15mm鍍鋅鋼管入戶。
