天然气长输管道计量系统设计

计量系统是天然气长输管道中的重要组成部分,介绍了长输管道计量系统中常用流量计特点,给出了计量系统仪表选型及设计的一般过程,详细说明了精度考虑、口径考虑、流速计算及回路配置等问题的设计原则及计算方法。给出了以气体超声流量计、在线气体色谱分析仪、流量计算机等构建的体积流量和能量流量的计量系统的典型配置。     

三维“Z”形声道气体超声流量计的试验研究

气体超声流量计用于城市燃气管线的用气计量己成为精确计量的趋势。为满足所需的计量精度和稳定性,流量计在设计时须考虑燃气在管道输送中不同雷诺数的流场下线速度的分布规律,设计合理的声道走向结构,减少紊流干扰造成流量计的测量不稳定性。研发了三维"Z"形声道的气体超声流量计,并对公称直径50 mm～200 mm的流量计进行试验,结果表明:三维"Z"形声道气体超声流量计能有效避开管线轴中心线上高流速区域,在流量范围内,用时差法测量气流流速与流过管道内的平均计算流速在一定的雷诺数范围内有恒定函数关系,从而提高气体超声流量计的计量精度和稳定性。     

斜插式超声流量计探头插入深度影响实验研究

研究了DN500和DN1000口径斜插式超声流量计探头安装位置影响误差,针对凸出、相切和凹陷3种探头安装位置分别进行了实验研究.得到了不同探头安装位置对流量计流量测量引入的误差,分析了探头影响误差的来源,深入剖析了流量计表体大小及声道数与探头安装位置引入误差的关系.通过分析给出按照相切位置安装探头的流量计不需进行探头位置影响误差修正,按照凸出位置安装的流量计可以使用修正公式进行修正,修正后流量误差接近于零.凹陷探头修正声道范围影响误差后,流量测量误差变为正值,其探头流场扰动影响需要积累较多数据后根据经验进行修正.     

插入式超声波流量计在供水大口径管道中的应用

在供水系统计量中,工业流量测量普遍存在着大管径、大流量测量困难的问题,机械式水表使用较多,大管径流量的水表存在误差较大,计量不准,无校验手段。本文探讨在供水大口径管道中应用超声波流量计,并对该性能进行分析对比,提高供水计量的准确性。分别选用MF-G2和TDS-100型插入式超声波流量计,在现场应用,效果较好,精确度达到1%。     

流量计量与测试仪表技术 第三讲:气体超声波流量计

众所周知,在我国,液体超声波流量计已得到了广泛的应用,而超声技术用于气体流量,特别是天然气流量的测量,则一直未能发展起来。近年来,国外一些流量计生产厂家致力于气体超声波流量计的研究,已经形成了较为成熟的产品,不仅可以直接用于贸易计量,而且可以用于流量...     

示踪法测量气体流量的试验研究

以空气作为被测流体,以CO作为示踪气体,在直径为0.300m的90°弯曲管道内对示踪法测量气体流量进行了试验研究。结果表明,多点释放/多点取样比单点释放/单点取样时,取样点处示踪气体的浓度测量偏差小。释放点位于弯头上游7D～13D(D为管道直径)、取样点位于弯头下游10D～14D处,流量计算值(示踪法)与测量值(涡轮流量计)的相对误差在-2.15%～1.69%的范围内,释放点与取样点的位置越远,示踪法测量流量的相对误差越小。示踪气体的释放量需要与管道输送气体流量相匹配。对于含有脏污介质的大口径管道工业气体输送过程中的流量计,采用示踪法进行在线校准,是一种简单有效的校准方法。     

温度传感器凸出对气体超声流量计测量的影响

针对生活和工业上广泛使用的小口径气体超声波流量计,探究温度传感器对超声波流量计测量精度的影响,分析了温度传感器不同凸出长度对管道内部的流速分布的影响。对于DN50口径的双声道气体流量计,使用计算流体力学(CFD)的方法进行仿真,分析在不同流速下,温度传感器插入管道不同长度引起的流场剖面变化,及其对声道流速分布的影响,并进行了不同凸出长度的温度测量和流量测量实验。实验结果如下：当温度传感器凸出长度为4 mm时,对气体超声波流量计的测量影响最小,结合实验数据得出温度传感器的最佳凸出长度是6 mm。仿真和实验分析表明,凸出长度是影响超声波流量计测量精度的重要因素之一。     

新型高可靠性超声波流量测量系统

介绍一种工业用大口径超声式气体管道流量测量系统的电路设计。该系统是一种带有微机的全电子式仪器,它克服了带有转子式的气体流量计固有的时漂误差,这种误差的主要来源在于管道中的油污或锈蚀造成了转子的丢转现象。该流量测量系统不仅适于各工厂中大口径管道的各种工业气体的流量测量,也适于西气东输等大型工程项目,具有广泛的应用前景。     

多声道气体超声流量计在城市煤气的应用

一概述 1．气体超声流量计进入市场的机遇 在我国以前常用孔板、罗茨（腰轮）、涡轮和膜盒式等气体流量计来测量城市燃气的流量,直到上世纪90年代中后期才掀起使用气体超声流量计（Gas UItrasonic Flowmeter,GUSF）热潮,成为继孔板、涡轮流量计之后的一类重要的天然气用流量计,在“西气东输”的干线中将气体超声流量计作为流量计量的首选仪表。     

气体超声流量计换能器附近回流影响声束研究

针对流程工业广泛使用的中小口径气体超声流量计,分析了换能器位置引起的流场与声束扰动,以及影响流量计性能的机理和细节。以100 mm直径的单声道流量计为研究对象,将计算流体力学与波动声学相结合,分析换能器凹凸引起的流速剖面变化,及其对声束传播、接收声压和传播时间的影响,并与同流速的双声道、无回流的均匀流和湍流比较。仿真表明,在0.5~50 m/s流速范围,受回流影响,声道上漩涡强度、速度的分布和大小差异显著。在声路径和接收器上,声压级偏差随流速增加而变大,不同流速剖面的最大偏差可达10%。对于仪表系数,均匀流、湍流、单声道和双声道情形的最大偏差可达0.94%、8.20%、-10.90%和6.35%。实流实验证实了仿真的合理性。     

超声波气体流量计的管道模型仿真和误差分析

为满足不断发展的超声波气体流量计测量精度的需要,改进传感器的设计精度和有效降低安装测试及样机调试成本,针对制约超声波气体流量计测量精度主要误差源之一的管道流场分析问题,结合计算机建模数值仿真技术及实验技术对其流场设计参数以及弯管安装条件等对超声波测量误差产生原因进行定量分析.理论研究和仿真实验结果表明,可以量化分析气体超声波流量计流场误差产生的原因、范围,并通过限定流场修止系数更有效地降低其测量误差,这项研究对该超声波气体流量计的优化设计和工程应用具有一定的指导意义.     

气体超声流量计远程诊断系统应用设计

气体超声流量计远程诊断系统已日趋成熟。该系统依托已建的通信网络,实现对现场仪表运行状态的实时监控。本文结合某天然气管道公司的实际工程,在介绍气体超声流量计远程诊断系统结构、功能的基础上,就气体超声流量计远程诊断系统建设的必要性和应用设计加以讨论。     

多声道气体超声流量测量动态数据提取与分析

气体超声波流量计研制中，准确定位每个声道正程和逆程收到的回波信号特征点，是精确测量得到该方向传播时间以及通过计算各声道时间差精确得到气体流量值的关键。提出了提取与分析气体超声流量计动态调试数据的方法，获取了回波信号各峰的归一化幅值数据；比较其归一化系数差值，得出最大差值所在的相邻峰为特征峰，两特征峰之间的上升过零点为到达时间阈值点，根据确定的阈值点得到精确的传播时间值。通过Python完成对原始数据的提取和分离并整理到Excel文件中，通过Excel将归一化幅值数据转换为散点图并加以分析，从而快速准确地获取阈值点，进而定位回波信号特征点。通过该方法设定阈值参数的DN50型双声道气体超声流量计，实验证明，所研究的DN50型双声道气体超声流量计能满足气体超声流量计检定规程中对1.0级仪表精度的要求。     

CPU卡预付费多声道超声波流量计的研究

为解决超声波流量计无预付费功能,且单声道超声波流量计计量可靠性低。本文研究了一款CPU卡预付费多声道超声波流量计,集气体超声波流量计基表、CPU卡流量补偿控制仪、卡控阀门于一体,具有流量计量和控制的功能。该款CPU卡预付费多声道超声波流量计结构紧凑,能够对涡流和不对称流进行检测,可靠性高。     

基于标记分子法的大管径气体流量的测量

介绍了一种基于标记分子法的新型电离式气体流量计.该流量计通过测量气体若干点的流速反映总体气体的流量.设计了微弱电流信号处理的硬件模拟电路;分析和计算了影响测量精度的硬件电路时间延迟;实现了在恶劣环境下大管径气体流量的准确测量.     

基于神经网络的多声道超声气体流量计研究

在以弦向声道布置的多声道超声气体流量计原理的基础上,采用Gauss-Legendre数值积分和线性神经网络相结合的方法完成自适应调整权系数的多声道超声气体流量计建模。在建模过程中,根据Legendre正交多项式的节点值,计算多声道超声换能器的位置分布值,再按照Widrow-Hoff学习规则,由leanrwh函数求解出各声道的层流流速和权系数值表,最后根据实时测量出的层流流速,通过插值算法自适应匹配一组最佳的权系数值,计算出流速和流量值。并以4声道交叉布置方式的超声气体流量计为例,进行测量误差仿真实验和物理实验,误差均能满足实际测量要求。     

超声波气体流量计检测精度影响因素分析

在天然气的管道运输过程中,提高气体流量测量的精度是提高运输效率、避免安全事故发生的关键技术。利用流体力学仿真（CFD）方法建立组合双弯管及变径管道模型,定量计算修正系数,对双声道超声波流量计结构和安装位置对于管道内气体速度场的影响进行研究。通过仿真得出超声波流量计的最优声道位置,并结合实验验证了仿真结果的可信性。模拟结果表明,双弯管和变径管与超声波流量计的安装位置至少为10D才能保证流体充分流动;通过修正系数随雷诺数的变化情况得出双声道超声波流量计的最优声道位置为距管道截面中心0.25D处。研究结论对于不同性质气体的流量检测同样适用,为工业中气体运输检测精度的提高以及超声波流量计的优化提供了依据。     

音速喉道在气体流量测量中的应用

由于天然气和其他气体工程发展的需要,高压、高流率气体流量的计量成为一个十分突出的问题。目前国外十分重视音速喉道的应用并把它看作为高压、高流率气体流量计量的主要传递标准。本文介绍音速喉道在气体流量的测量与标定系统中的应用情况,有一定实用价值。     

城市水厂出厂水流量计的选型

大口径计量仪表按工作原理与信号传递分差压和频率式两大类,其中频率式较为优越,本文重点介绍频率式计量仪表主要是大管径流量计的选型。据安装方法的不同,当采用仪表直接与测量管道相接或把探头装在测量管道两侧来测量管道平均流量时,介绍了超声波和电磁流量计的应用和优点;当采用仪表插入测量管道中来测量管道中心流速,再用数字平均法求出管道平均流量时,介绍了插入式涡轮流量计的应用和特点。简介了选用和维护要点。     

弯道稳流装置研发及应用

针对某些离心压缩机装置工程管路中管径大、压力低等特点,为改善流体经过弯头后流场紊乱状况,尽可能避免流体转向过程中出现涡流等不利影响,使流场趋近于层流状态,研究使用弯道稳流装置以提高压缩机的效率,并减小安装空间,还可以缩短流量计对前后直管段的需要,降低设备及管道噪音及振动等,提高管系的稳定性.