天然气超声流量计量系统介绍
中国天然气计量技术标准体系介绍
已重新修订并报批，待发布。 2.GB/T21446-2008 《 用 标 准
孔板流量计测量天然气流量》 GB/T21446-2008 非 等 效 采 用
ISO5167：2003 （E）《用安装在充满 流体的圆形截面管道中的差压装 置 测 量 流 量 》， 同 时 参 考 了 AGA No.3：2000《天然气流体计量 同心 直角边孔板流量计》的部分内容， 标准规定了标准孔板的结构形式、 技术要求； 节流装置的取压方式、 使用方法、安装和操作条件以及天 然气在标准条件下体积流量、质量 流量和能量流量的计算方法，同时 还给出了计算流量及其有关不确 定度等方面的必要资料。此标准只 适用于取压方式为法兰取压和角 接取压的节流装置，不适用于孔板 开孔直径小于12.5mm， 测 量 管 内 径大于1000mm和小于50mm，直径 比 大 于0.75和 小 于0.1以 及 雷 诺 数 小于5000的场合。
6.GB/T17747-1999 《 天 然 气 压缩因子计算》
GB/T17747 -1999 等 效 采 用 ISO12213：1997 《天然气压缩因子 计算》，其规定了天然气、含人工掺 和物的天然气和其他类似混合物 仅以气体状态存在时的压缩因子 计算方法，两种计算方法主要应用 于正常进行输气和配气条件下的 管输干气，包括交接计量或其他用 于结算的计算。通常输气和配气的 操 作 温 度 为 （263 ～338）K， 操 作 压 力不超过12MPa。 在此范围内如果 不计包括相关的压力和温度等输 入数据的不确定度， 则两种计算 方法的预期不确定度 约为0.1%。
3.GB/T21391-2008 《 用 气 体 涡轮流量计测量天然气流量》
GB/T21391-2008 非 等 效 采 用 EN12261：2002 《 气 体 流 量 计 - 气 体 涡 轮 流 量 计 》， 并 参 考 了 AGA No.7：2004 《测量燃料气体用涡轮 流 量 计 》 和ISO9951：1993 《 密 封 管
天然气超声波流量计的工作原理
天然气超声波流量计的工作原理
天然气超声波流量计通过发送和接收超声波信号来测量天然气的流量。
其工作原理如下：
1. 发送超声波信号：流量计中的传感器发出超声波信号（通常是由压电晶体产生的声波），通常有两个传感器，一个充当发送器，另一个充当接收器。
2. 超声波通过天然气：发送的超声波信号穿过天然气管道，传输到另一个传感器接收器。
3. 检测接收的超声波：接收器接收到传输过来的超声波信号，并记录传输过程中的时间差和信号强度。
4. 测量流速：根据超声波在天然气中的传播速度以及时间差，计算出天然气的流速。
5. 计算流量：将测得的流速与流量计的截面积进行计算，得到天然气的流量。
需要注意的是，超声波在物质介质中的传播速度受到多种因素的影响，包括介质的密度、温度、湿度、气体成分等。
因此，在实际应用中，需要对这些因素进行校正，以保证测量结果的准确性。
超声波流量计系统知识介绍
二、超声波流量计量系统
优点：
二、超声波流量计量系统
优点：
二、超声波流量计量系统
优点：
二、超声波流量计量系统
优点：
二、超声波流量计量系统
优点：
目录
• 一、超声波流量计的基本知识 • 二、超声波流量计计量系统 • 三、超声波流量计工作原理 • 四、超声波流量计结构及组成 • 五、超声波流量计安装与维护
二、超声波流量计量系统
超声波流量计量系统简介
二、超声波流量计量系统
1 、超声波计量系统的任务 准确测量经过在气体输送管道中安装的超声波流量计的天然气量
2 、天然气的特性 可压缩性，根据天然气所受压力、温度和天然气组成的不同，其可压缩的程 度也不同
3 、怎样衡量天然气的量 A ，体积计量：将经过超声波流量计的、在实际输送状况下的天然量转换为 某一指定状态（标准状态）下的天然气量 B ，能量计量：将经过超声波流量计的、在实际输送状况下的天然量转换为 该气量燃烧后可以发出的热量
三、超声波流量计测量原理
三、超声波流量计测量原理
三、超声波流量计测量原理
三、超声波流量计测量原理
三、超声波流量计测量原理
三、超声波流量计测量原理
三、超声波流量计测量原理
三、超声波流量计测量原理
三、超声波流量计测量原理
四通道流量计
流量计算的步骤
测量每个通道的声波传输时间 计算每个通道的速度 计算平均速度 流速乘以截面积
间也是可以相互转化的
一、超声波流量计基本知识
流量计分类：
容积式流量计
差压式流量计 浮子流量计
涡轮流量计
天然气超声流量计量系统介绍
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二、天然气超声计量系统的组成
计量控制柜外形图
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三、超声计量仪表的配置导则
1、超声流量计的选用
1） 超声流量计是指时间传播法的多声道气体超声流量计， 其应用标准应符合 GB/T18604。
2）适用于高压、大流量计量应使用气体超声流量计。
3）在设计时，应考虑振动、噪声对超声流量计性能的影
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二、天然气超声计量系统的组成
4）流量计算机由信号转换、采集、计算、处理和输出等 单元组成。
5）温度变送器用于被测天然气温度的准确测量。以用于 工况流量向标准参比条件下流量的换算以及天然气物 性参数计算。
6）压力变送器用于被测天然气压力的准确测量。以用于 工况流量向标准参比条件下流量的换算以及天然气物 性参数计算。
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一、相关概念
• 工作条件 working conditions 流经装置并符合一次装置规范的被测流体物理性质的特 性值。
• 工作温度 working temperature 流经一次装置并符合一次装置规范的被测流体的温度。
• 设计压力 design pressure 在相应的设计温度下，用以确定管道计算壁厚及其它元 件尺寸的压力，该压力为管道的内部压力时称为设计内 压力，为外部压力时称设计外压力。
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一、相关概念
计量橇（实物图）
上游 手动球阀
下游 信号箱 汇气管
强制密封球阀+ 动力电源箱 电动执行机构
上游直管段 20D+10D 气体超声流量计
橇座钢架
下游
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超声波燃气表简介
超声波燃气表简介
随着科技的不断发展和进步，超声波燃气表作为一种新型的计量设备，逐渐被广泛应用于燃气计量领域。
它采用超声波技术，能够精确测量燃气的流量，为用户提供准确可靠的能源计量服务。
超声波燃气表具有许多传统燃气表所不具备的优势。
首先，它采用非接触式测量原理，无需与燃气接触，能够有效避免燃气中的杂质对测量结果的影响。
其次，超声波燃气表具有高精度的测量能力，能够实时监测燃气的流量，精确计量每一立方米的燃气消耗量。
再次，超声波燃气表具有抗干扰能力强的特点，能够稳定工作在各种复杂环境下，确保测量结果的准确性和可靠性。
超声波燃气表的使用也非常方便。
它采用数字化技术，能够实现远程抄表和数据传输，免去了传统人工抄表的繁琐过程，大大提高了工作效率。
同时，超声波燃气表还具备自动检测和报警功能，一旦发现异常情况，能够及时报警并采取相应的措施，确保用户的用气安全。
超声波燃气表的出现，不仅提高了燃气计量的精确度和可靠性，也为用户提供了更便捷的能源计量服务。
它的应用不仅可以满足普通用户的需求，还可以广泛应用于工业领域，实现对大型燃气设备和工艺流程的精确计量。
同时，超声波燃气表还与智能化系统相结合，能够实现对燃气的智能管理和控制，为能源的合理利用和节约提供
了新的途径。
超声波燃气表作为一种新型的计量设备，具有高精度、高可靠性和高智能化的特点。
它的出现不仅提高了燃气计量的准确性和便捷性，还为能源管理和控制提供了新的解决方案。
相信随着科技的不断进步，超声波燃气表将在未来得到更广泛的应用和推广。
天然气超声流量计量系统介绍
天然气超声流量计量系统介绍天然气超声流量计量系统是用于测量天然气流量的一种重要设备。
它采用超声波技术，利用超声波在气体中传播的特性，通过测量声波传播时间的变化来确定天然气流量。
天然气超声流量计量系统具有高精度、高可靠性、无污染等优点，广泛应用于石油、化工、冶金、天然气输送等行业。
天然气超声流量计量系统由传感器、转换器和显示器等主要组成部分。
其中，传感器是测量系统的核心部分，它主要通过超声波探头对天然气流体进行测量。
传感器通常采用插入式结构，通过插入到天然气管道中来进行测量。
超声波探头发射一束超声脉冲，当脉冲遇到流体时，会发生折射、散射、多次反射等现象。
传感器通过接收反射的超声波信号，并根据信号的强度差和时间延迟来计算天然气的流速和体积。
转换器是将传感器接收到的超声波信号转换为电信号，并进行信号放大和处理的设备。
转换器通常具有多种接口和输出方式，可以通过数字和模拟信号输出。
根据实际需求，转换器还可配备温度、压力和湿度等传感器，用以对流体的各项参数进行监测和记录。
显示器是用于显示和记录流量计量数据的设备，它通常采用LCD或LED显示屏，可以实时显示流体的流速、体积、温度等信息。
显示器还可连接到计算机或数据存储设备，实现数据的远程监控和管理。
同时，显示器还具备报警功能，当流速、压力等参数超过设定范围时，会自动发出警报信号。
天然气超声流量计量系统的工作原理是基于多路径多普勒效应。
它通过发送多个超声脉冲，利用多路径的反射，测量得到多个时间差，从而计算出天然气的流速和体积。
系统的测量精度主要取决于超声波的频率、信号处理算法和传感器的质量。
目前，天然气超声流量计量系统已经广泛采用了数字信号处理和高频率超声波技术，可以实现非接触测量、高精度测量和大流量测量。
与传统的测量方法相比，天然气超声流量计量系统具有多项优势。
首先，它可以测量多种流态的天然气，包括压缩态、液态和气态等。
其次，它具有较低的测量误差和较高的测量精度，可以满足工业生产和交易结算的要求。
天然气流量计量各种方法和其优缺点简介
天然气流量计量各种方法和其优缺点介绍天然气流量计量的方法非常多的，有很多种流量计都可以测量天然气。
那么我们就仔细的研究一下每一种方法，每一种流量计的优点及缺点。
一、电磁流量计1、优点（１）电磁流量计可用来测量工业导电液体或浆液。
（２）无压力损失。
（３）测量范围大，电磁流量变送器的口径从2.5ｍｍ到2.6ｍ。
（４）电磁流量计测量被测流体工作状态下的体积流量，测量原理中不涉及流体的温度、压力、密度和粘度的影响。
2、缺点（１）电磁流量计的应用有一定局限性，它只能测量导电介质的液体流量，不能测量非导电介质的流量，例如气体和水处理较好的供热用水。
另外在高温条件下其衬里需考虑。
（２）电磁流量计是通过测量导电液体的速度确定工作状态下的体积流量。
按照计量要求，对于液态介质，应测量质量流量，测量介质流量应涉及到流体的密度，不同流体介质具有不同的密度，而且随温度变化。
如果电磁流量计转换器不考虑流体密度，仅给出常温状态下的体积流量是不合适的。
（３）电磁流量计的安装与调试比其它流量计复杂，且要求更严格。
变送器和转换器必须配套使用，两者之间不能用两种不同型号的仪表配用。
在安装变送器时，从安装地点的选择到具体的安装调试，必须严格按照产品说明书要求进行。
安装地点不能有振动，不能有强磁场。
在安装时必须使变送器和管道有良好的接触及良好的接地。
变送器的电位与被测流体等电位。
在使用时，必须排尽测量管中存留的气体，否则会造成较大的测量误差。
（４）电磁流量计用来测量带有污垢的粘性液体时，粘性物或沉淀物附着在测量管内壁或电极上，使变送器输出电势变化，带来测量误差，电极上污垢物达到一定厚度，可能导致仪表无法测量。
（５）供水管道结垢或磨损改变内径尺寸，将影响原定的流量值，造成测量误差。
如100ｍｍ口径仪表内径变化1ｍｍ会带来约2％附加误差。
（６）变送器的测量信号为很小的毫伏级电势信号，除流量信号外，还夹杂一些与流量无关的信号，如同相电压、正交电压及共模电压等。
天然气超声波流量计操作规程
天然气超声波流量计操作维护规程中国石油西部管道兰州输气分公司年月签字职务日期编制人：审核人：批准人：目录1 范围 (1)2 规范性引用文件 (1)3 术语和定义 (1)4 操作内容 (2)5 风险提示 (5)6 应急处置 (5)7 附件 (5)1 范围本标准规定了涩宁兰超声波流量计的现场操作方法。
本标准适用于涩宁兰气体超声流量计。
2 规范性引用文件2.1《中华人民共和国国家标准天然气计量系统技术要求》GB/T 18603一20012.2《用气体超声波流量计测量天然气流量》GB/T 18604-20013 术语和定义3.1气体超声流量计ultrassonic gas flow meter安装在流动气体的管道上，并用超声原理测量气体流量的流量计。
以下简称流量计。
3.2超声换能器ultrassonic transducer把声能转化成电信号和反过来把电信号转化成声能的元件。
3.3信号处理单元signal processing unit是流量计的一部分，由电子元件和微处理器系统组成。
3.4零流量测试zero-flow measure在无流动介质的情况下，检查流量计的读数是否为零或在流量计本身规定的允许范围内。
3.5分界流量transition gas flow rate低于该流量要采用扩展误差限的流量值。
3.6实流校准系数flow calibration factor将流量计进行实流校准测试，并将测试结果按照一定修正方法得出的流量计系数。
3.7最大瞬时压力maximum incidental pressures在短时间内，计量系统能够承受安全装置极限内的最大工作压力。
3.8流量计算机flow computer计算和指示标准参比条件下的流量等参数的装置。
3.9转换装置conversion device由一台流量计算机和各个传感器组成的装置。
用于以压力、温度和气体组成或以密度或以发热量为参数进行标准参比条件下体积流量和质量流量及能量流量的转换。
天然气场站常用流量计-全球百科
天然气场站常用流量计-全球百科当前，天然气长输管道和场站的贸易计量主要采用超声波流量计、普通孔板流量计、涡轮流量计。
1、超声波流量计传播时间差法是国内外超声波流量计的主要检测方法。
该方法是用一对传感器相向收发超声波，当一个传感器发射声波脉冲时，另外一个传感器以一定的角度接收声波脉冲信号，这对传感器交替收发脉冲，通过检测并计算该脉冲在介质中顺流和逆流的传播时间差来测量管道介质的流速，从而计算出介质的流量。
目前国内外的超声波流量计多采用4、6或8声道传感器，即2对、3对或4对传感器进行工作，以提高测量的准确性。
超声波流量计虽然具有测量管径大、测量范围宽，支持双向计量等特性。
但因其工作中收发声波的原理，使其容易受到周边噪声和其它环境的干扰，影响计量的精度。
2、涡轮流量计涡轮流量计是一种流量计量器具，具有温度和压力补偿功能，属于速度式流量计。
其工作原理为：具有一定压力的天然气沿流动方向驱动涡轮流量计内的叶片旋转，通过电涡流传感器检测叶片的旋转速度，旋转速度与体积流量成正比，即可计算出通过流量计的天然气体积流量。
涡轮流量计具有稳定性高、量程范围宽、对流量变化反应迅速、抗干扰能力强、信号便于传输等特点，广泛应用于石油、化工、电力、城市燃气管网等领域的贸易结算，特别是在欧美等国家应用也极为普遍。
涡轮流量计具有较高的精度和量程比，有着较好的重复性。
但由于其自身的旋转机构长时间运转，会出现连杆断裂、或旋转异常等现象。
3、涡街流量计“卡门涡街”原理是涡街流量计的核心理论。
测量前在管道中垂直插入一段非流线型阻流体（旋涡发生体），当介质流动，管道内雷诺数达到一定值时，在发生体下游两侧会交替分离出规则排列的旋涡。
当发生体两侧产生旋涡时，流体对旋涡发生体会产生一个周期性的交变横向作用力，压电传感器将作用力的变化转换为可以测量的频率信号，通过信号放大和整形，得出流速和流量，并进行累积计算。
4、孔板流量计孔板流量计是基于差压测量的方法，以流动连续性定律和能量守衡定律为基准的，以AGA3或GB/T21446为计算依据。
天然气用超声波流量计技术参数
一、技术参数的定义天然气用超声波流量计是用于测量天然气流量的一种先进技术设备。
其技术参数是对其性能和功能进行客观描述和评价的重要依据。
二、技术参数的分类天然气用超声波流量计的技术参数主要包括以下几个方面：1. 测量范围：流量计的测量范围是指其能够有效测量的天然气流量范围，通常以标准体积流量的最小和最大值表示。
2. 精度等级：流量计的精度等级是指其测量结果与真实值之间的偏差程度，通常以百分比或绝对值表示。
3. 输出信号：流量计的输出信号包括模拟信号和数字信号两种，用于传输测量结果和数据处理。
4. 测量介质：流量计的测量介质是指其适用的天然气成分和性质，如温度、压力、湿度等。
5. 工作温度：流量计的工作温度范围是指其能够正常工作的温度范围，通常以摄氏度表示。
6. 防爆等级：流量计的防爆等级是指其能够在爆炸性环境下安全使用的能力。
三、技术参数的重要性技术参数是用户选择和应用天然气用超声波流量计的重要参考依据。
合理的技术参数能够确保流量计在实际使用中满足用户的需求，并保证测量结果的准确性和可靠性。
制造商和供应商应该充分了解用户的需求和要求，提供合适的技术参数。
四、技术参数的影响因素1. 流量计型号：不同型号的流量计具有不同的技术参数，用户需要根据实际需求选择合适的型号。
2. 测量场合：不同的测量场合对流量计的要求也不同，如室内、室外、化工厂等。
3. 天然气性质：天然气的成分和性质对流量计的选择和使用也有一定影响，例如含硫量、含水量等。
4. 环境条件：工作环境的温度、湿度、压力等因素都会对流量计的性能和稳定性产生影响。
五、技术参数的应用举例以某型号的天然气用超声波流量计为例，其技术参数如下：1. 测量范围：0-100m³/h2. 精度等级：±1.53. 输出信号：4-20mA模拟信号4. 测量介质：天然气（不含杂质）5. 工作温度：-20℃~60℃6. 防爆等级：ExdⅡCT6六、技术参数的标准化和认证天然气用超声波流量计的技术参数应符合相关的国家标准和行业规范，并经过权威机构的认证。
超声波燃气表原理
超声波燃气表原理
超声波燃气表是根据声波在不同介质中传播速度的不同原理
设计的，可广泛用于工业流体的流量测量。
其核心部分是一根测
量管，它的结构及工作原理与一般流体流量计完全相同，但在内
部还有一个换能器。
超声波燃气表是一种新型仪表，它采用一对声波发生器产生
声波，声波从测量管发出后，经换能器转换成电信号并经放大、
A/D转换、频率变换后送入微处理器进行处理，根据发出信号与
回波信号的时间差（或频率差）来测量流量。
由于超声波在介质
中传播时的速度与声的传播速度相近，因此超声波在介质中的传
播速度只与声的频率有关。
而声波在介质中传播时所受的阻力则
是一重要参数。
根据这个原理，超声波燃气表就是利用了这些特
点设计而成的。
超声波燃气表工作时，当声音发出后，通过换能器转换成电
信号，并经放大、A/D转换、频率变换后送入微处理器进行处理，同时将处理后的信号输出到显示器上显示流量和累计流量等信息。
最后由CPU进行逻辑运算后发出控制信号，控制电机使膜片产生
振动而推动转轮转动而完成流量测量。
—— 1 —1 —。
AS超声波流量计介绍
AS超声波流量计特点-思达特提供免费出厂标定
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AS超声波流量计特点
特点四：可实现在线标定，6年内无需拆卸标定
可通过无线 远传将声速、 温度等参数 上传至电脑， 与JG 1030－２ ００７《超 声流量计》 检定规程附 录C中AGA NO.10号规 定的理论声 速对比，可 实时了解仪 表精度
AS超声波流量计特点
浙江绍兴燃气
与罗茨流量 计对比现场
48
潮州中油燃气
49
清洗后的污水
AS超声波流量计特点
16
AS超声波流量计特点-涡轮、罗茨流量计的长期使用后的负偏差
序 号 安装地址 流量计型 号 用气 量 万方 流量计标定范围 100% 80% 60% 40% 20% 10% 投用日期 备注（投入使用前计量院检 定数据）
1
伍德 （10检）
罗茨流量计
238
0.45
0.36
tdown t AB L (c f Vm cos )
Cf——超声波在静止流 体中的声速。
Vm——流体介质的流 动速度。
AS
系列超声波流量计
Vm
1 1 2 cos tdown tup
L
AS超声波流量计工作原理
时间差法
AS超声波流量计特点-与涡轮流量计比较（原理）
涡轮、罗茨流量计因机械磨损以及过滤器无法过滤的 茨流量计经常发生卡死的情况。
粉尘会致使测量精度逐年下降，而且罗
附着在腰轮上 过滤器无法过 滤的粉尘
附着在腰轮上 过滤器无法过 滤的粉尘
AS超声波流量计特点
特点三：耐污性强长期使用精度不变
清洗涡轮
AS超声波流量计特点
特点三：耐污性强长期使用精度不变
天然气计量系统技术要求,(适用于孔板、超声、海轮
GB/T18603—2014天然气计量系统技术要求，(适用于孔板、超声、海轮等).输送的天然气气质应符合GB17820，适用于设计通过能力不小于10m3/h (标准参此条件下)，工作压力不低子元0.1Mpa.（表压)一.术语私定义.流量计算机:计算和指示标准参比条件下的流量等参数的置。
干基:含水蒸气摩尔分数不大于0. 00005的天然气:在进行天然气发热量计算时，火的含量设定为零二.物理及理和一般要求:1. 标准参比条件为20℃，101,325kPa ，干基。
2.要求湿度和压力参数可继续测量。
3发执量测量是采用发热量测定仪直按测量或气相色谱仪间接测量。
4.能量测量:计量系统的输出量可以是能量单位,其值是气体量和相应单位发热量的乘积5.计量站设配一般应安装在大气环境压力条件下，当采用正压强制通风时要符合通风要求。
三.设计基本准则表B.1不同等级的计量系统1.a:除非能证明气质的整化和赋值结果的准确性能保证符合要求，否则A级计量系统不应使用赋值方法,采用该方法应先进行评价表2.计量系统配套仪表准确度2.a:当使用超声流量计并计划开展使用中检验时，温度测量不确定应该优于0.3℃.3.①A级和B级班需计量站应设置备用回路，C级可设置旁.②.一般情况下，每条计量管路应至少安装一只上游截断阀和一只下游截断阀.③.加臭剂宜在流量计下游注入。
(流量调节阀或类化装置同理也应安于下游）.④在计量系统中，流量计口径大于或等于DN250, 宜设置在线实流检定或校准接口。
⑤.计量站采用孔板流量计应符自GB/T21446.涡轮法—————GB/T21391旋进旋涡————SY/T6658旋转容积式————SY/T 6660.科里奥剂————SY/T6659流量计的选择,在系统出现可预见故障的状态下都不超过流量计设计和试验的最大工作压力。
4.管道①计量管道内径应依据最大流速20m/s进行计算②应采取的管路布置要求:1).所需上、下的直管段和流量计的公称直径相同;2).流量计上、下游截断阀内径应与管道内径一致，宜采用全通径阀；3）如果在流量计上游安装调节阀，那么应采取预防措施4）.应根据流量计类型避免使用产生非对称速度分析和温流的管件或设备（如：洋弯管，V 型管，不同平面的双弯管，部分关闭阀等）. 否则应有足够直管段或加装流动调整器.5).压力脉动，流速脉动和振动现象可能引起流量测量中的较大误差.6).当流量计上、下游有以下装置时，应检查脉动影响:a)活寒式压缩机。
天然气计量表概要
运行管理的一般原则
1. 在每个工作场地，所有设备需要保留纪录，包括以往的维 修资料，以备日后参考。必须具备一份完整的流量计台帐， 其中需要注明流量计的型号规格、出厂编号、公司编号、使 用地点、投运时间、保养记录、维修记录、润滑油加注时间、 电池更换时间等。以便随时检索。
2. 要建立一个完整的维修及保养记录系统。记录内会指出曾 执行何种保养，零件更换以及作出的相应修理工作。
计量表的类型
目前我公司所用的天然气表大致有民用膜式 燃气表、商用膜式燃气表、涡轮流量计、罗 茨流量计
二、常用燃气流量计介绍
容积式流量（膜式计量表 、回转式流 量计 、湿式流量计） 速度式流量计 （涡轮流量计 ） 涡街流量计 差压式流量计
一、燃气流量计分类 按用户类型分 家用表 、商用表 、工业用 表 、实验室用表 按测量原理分 容积式 、速度式 、流体振 动式 、差压式 按计量范围分 小流量表 、大流量表 按是否加湿分 干式表 、湿式表 按进出气管分 单管表 、左进右出表、右 进左出表
图8－24 膜式表的工作原理
膜式燃气表技术参数
项目
G6 G10 G16 G25 G40 G65 G100
公称流量qn m³/h 6 10 16 25 40 65 100
最大流量qmax m³/h 10 16 25 40 65 100 160
最小流量qmin m³/h 0.06 0.10 0.16 0.25 0.40 0.65 1.0
2.涡轮表属于速度式流量计，对被测气体的流态和状态敏感 性较强。该类流量计对安装条件要求高，流量计上、下游需 要安装相应的直管段；特殊情况下流量计上游还需安装整流 器。
3.罗茨表和涡轮表对被测气体的含杂质量(主要是固体杂质) 有一定的敏感性，一般要求在流量计上游安装特定的过滤装 置，以保证其正常运行和使用寿命。由于过滤装置的使用， 会增加一定的压力损失。
浅谈天然气自动计量管理系统
图 ２ 自动计 量 系统 的 动 态 画 面 窗 口
（） ３ 可查看 温度 、 力 、 压 的实 时趋势 图 、 可 压 差 并 打 印历史 趋势 图 。
量 过程仅 仅 是通 过测量 孔板 上游 侧天 然气 气流 的静
（ ）可 浏览 、 ４ 打印生 产综 合 报表 ， 括各 站控 系 包
压 压力 ．孔板 两侧 的差 压 及孔 板上 游 侧 的气 流 温度
行计 量 各种 与计量 有关 的参 数 由上位 机进 行设 置 ， 并 传送 至 Ｒ Ｃ ４ ７或 Ｆｏ ｏｓ０ ） Ｏ ０ （ ｌｂ ｓｌ３￣多变 量变 送器
４ 系统 操 作模块 组成 （ 图 ３ 见 ）
５ 自动 计 量 系统 特 点
自动计量系统介绍
１ 计 量 系统的框 图 组成 目前 ．用 自动计 量 系统一 般都 是按 照标 准孔 板 差压计 量 的方式 来设 计 的 其 框 图如 图 １ 示 所
２ 系统功 能 （ 图 ２ 见 ）
该 系 统 一 次 仪 表 多 变 量 变 送 器 的 精 度 为
± ．７ ％， 度 传感 器 的误 差 为 Ａ级 。天 然气 的进 、 ００ ５ 温 出 口节 流装 置均 为高 级孔 板 阀 ， 使更 换 、 清洗 孔板更
为 容易 、 简便 。计 量点 采用 标准计 量 直管段 ， 计量 使 系统 的计量 准确 度得 到提 高 为消 除冬季 天然 气 中 含 水蒸 汽及其 它 游离 液体 冻堵多 变量 变送 器 的导压 管 而产 生误差 ．在 高级 孔板 阀根 部 和导压 管之 间增 设 了分 离器 计量 点采 用标 准计量 直 管段 ， 使计 量系
这 ３个 参数 ． 后 通过 人工 处 理 ． 出气 流 通过 测 量 然 求 管 道 的平均 差 压 △ 、 Ｐ 平均 静 压力 Ｊ 、 流 平均 温 度 Ｄ气 Ｉ
膜式表和超声波燃气表的计量方式_概述及解释说明
膜式表和超声波燃气表的计量方式概述及解释说明1. 引言1.1 概述膜式表和超声波燃气表是当前燃气计量领域中广泛应用的两种技术手段。
它们在计量方式、原理和应用范围上存在差异，但都具备高精度、稳定可靠等特点。
本文旨在通过对膜式表和超声波燃气表的计量方式进行综述和解释，从而深入了解这两种计量技术，并比较其优劣势，最后给出推荐方案或未来发展建议。
1.2 文章结构本文共分为五个部分进行论述。
首先是引言部分，主要介绍本文的概述、文章结构以及目的。
第二部分将详细介绍膜式表的计量方式，包括其原理介绍、运行机制以及应用范围和优势。
第三部分将重点讲述超声波燃气表的计量方式，包括基本原理、工作方式和技术特点以及在燃气计量中的应用与前景展望。
第四部分将对膜式表和超声波燃气表进行比较分析，并给出实际案例应用对比及效果评估报告，最后基于分析和实际应用结果提出推荐方案或发展趋势的展望。
最后一部分是结论与展望，总结主要内容和观点，对膜式表和超声波燃气表的计量方式进行综合评价，并提出对其未来发展的建议与展望。
1.3 目的本文旨在通过对膜式表和超声波燃气表的计量方式进行全面系统的介绍和解释，使读者对这两种技术有更深入的了解。
同时，通过比较分析和实际应用案例评估，探讨它们各自的优劣势以及可能存在的问题。
最终，本文希望为读者提供关于膜式表和超声波燃气表的计量方式选择方面的指导，并给出未来发展方向上可能的建议与展望。
2. 膜式表的计量方式：2.1 膜式表的原理介绍：膜式表是一种常用于燃气计量的流量测量仪器。
它基于薄膜运动原理实现对燃气流量的准确测量。
薄膜通常由柔性材料制成，当燃气通过时，产生的压力差将使得薄膜发生位移。
通过监测薄膜位移的变化，可以确定燃气流经的体积。
2.2 膜式表的运行机制：在膜式表中，燃气通过进口管道进入仪表内部，在进入计量单元之前经过滤网进行净化。
然后，进入扩散室，在这里压力相对降低，并与上下两侧的探头相连。
当燃气流过探头时，会在其上方和下方形成不同的压力，并推动上下两侧的软性弯曲板（即薄膜）发生位移。
气体超声波流量计简介
换，更换电缆不影 响工作及精度 4，适用广泛 5， 结构紧凑，插入 表体浅，不易受污 垢影响，寿命长
探头的特点
可以使用以下工具在线带压拆卸并更 换超声波探头
计量特性
• 专用于贸易交接 • 高精度：精度优于 +/-0.5%,
重复性优于+/-0.2%
• 多通道可检测流体的多个剖面 • 多通道提供了必要的冗余能力，独特的声道
双声声道、三和五声道流量计，采用单反射和双反射技术。
• Daniel，有双声道和四声道两种，大部分是直射技术。 • Controlotron，采用单反射技术，可根据需要增加声道。时
间可准确到10-12秒，比其他公司小10-3。是唯一一家生产管 径小于DN100和外夹式超声流量计的厂家。
• MFC, 采用直射和单反射技术，最多为六声道。
CF 1
0.242
LOG (0.2703 WR D
0.835 Re 0.8
)
CF = 矫正系数
WR =管壁粗糙度
Re = 雷诺数
多通道流量计算
流量计算的步骤
• 测量每个通道的声波传输时间 • 计算每个通道的流体速度 • 计算平均速度 • 流速乘以截面积
三、超声波流量计分 类
根据换能器多少，目前气体超声流量 计有一至六声道流量计；
在实际工作过程中，处在上下游的超声 换能器将同时发射超声波脉冲，显然一个是逆 流传播，一个是顺流传播。气流的作用将使两 束脉冲以不同的传播时间到达接收换能器。由 于两束脉冲传播的实际路程相同，传输时间的 不同直接反映了气体流速的大小。
超声波流量计的基本原理
用于天然气流量测量的超声流量计使用的是时 间差法。图1 为直射式超声流量计的工作原理示意 图。在管壁两边安装一对斜角为的超声换能器，两 个换能器同时或定时向对方发射和接收对方的超声 信号。
超声波流量计天然气计量系统的组成
超声波流量计天然气计量系统的组成1、超声波流量计超声波流量计由超声换能器、电子线路及信号处理单元组成。
（1）超声换能器：安装在表体上，是用于发射和接收超声波的装置，超声波换能器可分为发射换能器和接收换能器两大类。
其作用就是实现电能与超声波能量之间的转换。
（2）电子线路：将接收换能器接收的超声波信号放大并转换为代表流量的电信号的转换处理装置。
天然气流量测量中常采用压电换能器。
（3）气量累积系统：流量计的输出方式有脉冲输出、模拟量输出和数字通讯输出。
2、压力变送器贸易计量流量计应采用独立的绝压变送器测量压力，该变送器零点值为当地大气压，输出信号为模拟信号或HART信号：模拟信号时应核对4~20mA输出与仪表量程相对应，并进行输出调整；HART信号时应核对HART地址。
绝压变送器检定时，应测量检定地点的实际大气压，作为绝压变送器的实测下限值修正。
3、温度变送器贸易计量流量计应采用独立的一体化铂电阻温度变送器测量温度，要求选用高精度、高稳定性产品，温度检测元件要求采用耐震型符合IEC60751 Class A标准全铠装铂电阻，四线制连接，铂电阻分度号为Pt100α=0.00385Ω/Ω/℃，铠装铂电阻护套直径不超过1/4"。
温度变送器量程统一设定为-40~80℃。
4、色谱分析仪由多种元素组成的混合采样气体（通常少于1mL），由载气带入第一个流路，载气将样气带入色谱柱。
色谱柱起一个分离的作用，根据样气不同组分的不同的吸收度，这些样气被色谱柱分离出来。
通过气体检测器，从而分析出各组分数值，根据组分数值自动计算天然气压缩因子、标准密度、高位发热量、低位发热量、沃泊指数等参数。
5、流量计算机流量计算机通过采集现场压力、温度以及色谱分析仪测得的天然气组分数据，计算气体压缩因子，再通过与体积流量进行精确修正，从而得到结果。
气体超声波流量计-全球百科
气体超声波流量计-全球百科
一、概述
嘉可仪表气体超声波流量计是当前广泛应用于天然气贸易交接的流量测量设施，其较高的精度等级、较低的故障率以及维护的便利性受到大部分用户的青睐。
气体超声波流量计量系统是一个由多种仪表组合而成的测量系统，包括气体超声波流量计、压力变送器、温度变送器和流量积算仪，流量超过一定限值还需配备在线色谱分析仪。
流量积算仪通过获取现场流量计实测的工况流量、温度、压力等参数结合天然气组分实时计算标况下的天然气流量，任何一个参数的准确性都将直接影响到测量结果。
从事天然气交接计量的技术人员，要了解可能引起气体气体超声波流量计量系统计量偏差的因素，便于高效处理贸易交接过程出现的计量异议，避免引起计量纠纷。
二、原理和组成
嘉可仪表气体超声波流量计根据对信号检测的原理可分为传播速度差法（直接时差法、时差法、相位差法）、波束偏移法、多普勒法等，其中传播时差法气体气体超声波流量计较为常见，主要是通过测量高频声脉冲传播时间得出气体流量的速度式流量计。
传播时间是通过在管道外或管道内成对的换能器之间传送和接收到的声脉冲进行测量的，声脉冲沿斜线方向传播，顺流传送的声脉冲会加速，而逆流传送的声脉冲则会减速，其传播时间差与气体的流速有关，从而计算在工作条件下通过气体气体超声波流量计的气体轴向平均流速和流量。
工
作条件下的流量经流量积算仪，结合温度、压力、气体组分等参数，经过复杂计算得出标准参比条件下的流量值。
中国天然气计量技术标准体系介绍
一、标准体系概述为加快天然气贸易计量与国际接轨，提高计量准确度，维护供需双方经济利益，我国结合国情，并参考相应国际标准和国外先进标准，转化、制定了一系列的天然气计量标准。
在这一系列标准中，基础标准是GB/T18603-2001《天然气计量系统技术要求》。
它是一个系统标准，覆盖了天然气计量系统的设计、建设、投产运行、验收、维护、校准及检定等整个过程，规定了天然气计量系统的组成内容及辅助设备的技术要求，并按天然气计量站规模分级规定了系统配置要求。
天然气计量标准体系中的流量计量标准涵盖了目前常用的涡轮、超声、旋转容积、旋进漩涡、孔板和科里奥利质量流量计，基本满足了天然气工业迅速发展的需要。
除流量计量标准外，还包括为获得密度而进行的间接测量（如压力、温度），天然气组分测试及计算标准，还有天然气物性参数（如压缩因子等）的计算标准，以及相关的检定规程、校准规范等。
二、主要技术标准内容及特点中国天然气计量技术标准体系是建立在体积计量方式下的标准体系，对计量系统设计、仪表的配置、流量测量方法、准确度的要求等方面提出了更高的要求，能量计量的基础是体积计量，由于物性参数都是用气体组成进行计算，把体积量与发热量相乘得到能量值后，可实行能量计量。
1.GB/T18603-2001《天然气计量系统技术要求》GB/T18603-2001主要参考欧洲标准EN1776：1998《供气系统天然气计量站功能要求》和国际法制计量组织流量计量技术委员会气体计量分委员会OIML TC8/SC7《气体燃料计量系统》国际建议（1998年10月第3版）编制，规定了新建天然气贸易计量站计量系统的设计、建设、投产运行、维护方面的技术要求。
标准适用于设计通过能力等于或大于500Nm3/h，工作压力不低于0.1MPa（表压）的天然气贸易计量站计量系统。
年输送量等于或小于30万Nm3可以不包括在该标准范围之内。
目前，该标准已重新修订并报批，待发布。
2.GB/T21446-2008《用标准孔板流量计测量天然气流量》GB/T21446-2008非等效采用ISO5167：2003（E）《用安装在充满流体的圆形截面管道中的差压装置测量流量》，同时参考了AGANo.3：2000《天然气流体计量同心直角边孔板流量计》的部分内容，标准规定了标准孔板的结构形式、技术要求；节流装置的取压方式、使用方法、安装和操作条件以及天然气在标准条件下体积流量、质量流量和能量流量的计算方法，同时还给出了计算流量及其有关不确定度等方面的必要资料。
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一、相关概念
• 流量测量装置 flow measuring equipment 用以确定流量量值的装置。
• 操作压力 operating pressure 在稳定操作条件下，一个系统内介质的压力。在正常操 作条件下，管道系统中的最大实际操作压力称之为最大 操作压力；所能连续操作的最大压力称之为最大允许操 作压力。
2019/12/2
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一、相关概念
• 计量站 measuring station 由入口和出口管道、截断阀及其他设备安装成可被封隔 的、用于天然气贸易计量的设施。
2019/12/2
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一、相关概念
• 工作条件 working conditions 流经装置并符合一次装置规范的被测流体物理性质的特 性值。
• 工作温度 working temperature 流经一次装置并符合一次装置规范的被测流体的温度。
• 设计压力 design pressure 在相应的设计温度下，用以确定管道计算壁厚及其它元 件尺寸的压力，该压力为管道的内部压力时称为设计内 压力，为外部压力时称设计外压力。
天然气超声流量计量系统
天然气超声流量计量相关概 念及系统组成简介。
2019/12/2
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一、相关概念
• 流量 flow rate 流体流过一定截面的量称为流量。流量是瞬时流量
和累积流量的统称。在一段时间内流体流过一定截面的 量称为累积流量，也称总量。当时间很短时，流体流过 一定截面的量称为瞬时流量，在不会产生误解的情况下， 瞬时流量也可简称流量。流量用体积单位表示时称为体 积流量，用质量单位表示时称为质量流量，用能量单位 表示时称为能量流量。
• 工况流量 working condition flow-rate 流量计在其工作条件下测得的介质的流量为工况流量。
• 标况流量 standard condition flow-rate 流量计测得的工况流量经计算转化为标准参比条件下的 流量，称为标况流量。 采用体积计量时，标况流量表示 绝对压力为 101.325kPa 、温度为 20℃时测得的流量， 称为标况体积流量；采用能量计量时，标况流量表示绝 对压力为 101.325kPa 、温度为 20℃、干基时测得的流 量，称为标况能量流量。
• 计量系统 measuring system 用于实现专门计量的配套计量仪表和其它设备。
• 流量计算机 flow computer
计算和指示标准参比条件下的流量等参数的装置。
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一、相关概念
• 检定 verification 据有关计量器具的检定规程，查明和确认计量器具是否 符合法定要求的程序。它包括检查、加标记和（或）出 具检定证书。
• 比对 comparison 同类基准、标准或器具之间的量值比较。
• 核查流量计 check flow meter 只用于核查、比对的已知准确度等级的流量计。
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一、相关概念
• 计量监督系统 metrological supervise system 为核查计量器具是否依照计量法律、法规正确使用和诚 实使用，而对计量器具制造、安装、修理或使用进行 控制的系统。
1、计量仪表组成 主要由气体超声流量计和配套流量计算机、温度变送 器、压力（差压）变送器、组分分析仪表等组成。
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二、天然气超声计量系统的组成
1）在天然气贸易计量系统中，组分分析仪表主要是指在线 或离线色谱分析仪。（常见品牌有DANIEL的Danalyzer 570 GC2350A,ELSTER的EnCAL3000,ABB 8200 NGC等）
贸易交接的计量系统。主要由超声流量计量仪表、工 艺系统和控制系统三部分组成。计量系统应满足 GB/T 18603的要求。计量系统应同时满足体积计量和能量计 量的功能要求。 贸易计量系统的系统最大允许误差应 不低于±1% ，其中采用的流量计的最大允许误差在 qt~qmax范围内应优于±0.5% 。发热量测量系统的不 确定度应优于±0.5% 。它是企业进行贸易交接、经济 分析、成本核算的主要依据。
• 计量橇（针对天然气输送计量） 是指被整体安装在钢结构平台上的计量仪表（不包括 流量计算机和组分分析仪表）和工艺系统部分。在计 量橇工艺安装时，汇气管、截断阀、直管段和流量计 等需要用管架/管托进行支撑，把前、后汇气管和几路 并联的流量计测量管路都支撑固定，集成在一个整体 的钢结构平台上，这个整体集成部分称为计量橇。
• 校准 calibration 在规定条件下，为确定测量仪器或测量系统所指示的量 值，与对应的由标准所复现的量值之间的一组操作。 （标定的涵义之一）
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一、相关概念
• 实流检定或校准 actual flow verification or calibration 以天然气、空气或水等为介质所进行的流量计检定或 校准。
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一、相关概念
计量橇（实物图）
上游 手动球阀
下游 信号箱 汇气管
强制密封球阀+ 动力电源箱 电动执行机构
上游直管段 20D+10D 气体超声流量计
橇座钢架
下游
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汇气管
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二、天然气超声计量系统的组成
• 天然气超声计量系统的组成 首先这里界定的天然气超声计量系统为用于天然气
• 最大流量 maximum flow-rate (Qmax) 满足计量性能要求的最大流量 。
• 最小流量 minimum flow-rate (Qmin) 满足计量性能要求的最小流量。
2019/12/2
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一、相关概念
• 流量范围 flow-rate range 由最大流量和最小流量所限定的范围，在该范围内满足 计量性能的要求。
2）在线水露点测量仪和在线硫化氢测量仪是用于监测天然 气气质的一项重要的指标，目前该指标不参与流量计算。 (常见品牌德国BARTEC HYGROPHIL F5673 DT和美国 Amtek 933型H2S分析仪)