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。

为了准确测量流量，必须消除各种干扰信号，有效放大流量信号。

应该提高流量转换器的性能，最好采用微处理机型的转换器，用它来控制励磁电压，按被测流体性质选择励磁方式和频率，可以排除同相干扰和正交干扰。

但改进的仪表结构复杂，成本较高。

（７）价格较高
二、超声波流量计
1、优点
（1）超声波流量计是一种非接触式测量仪表，可用来测量不易接触、不易观察的流体流量和大管径流量。

它不会改变流体的流动状态，不会产生压力损失，且便于安装。

（2）可以测量强腐蚀性介质和非导电介质的流量。

（3）超声波流量计的测量范围大，管径范围从20mm～５m.
（4）超声波流量计可以测量各种液体和污水流量。

（5）超声波流量计测量的体积流量不受被测流体的温度、压力、粘度及密度等热物性参数的影响。

可以做成固定式和便携式两种形式。

2、缺点
（1）超声波流量计的温度测量范围不高，一般只能测量温度低于200℃的流体。

（2）抗干扰能力差。

易受气泡、结垢、泵及其它声源混入的超声杂音干扰、影响测量精度。

（3）直管段要求严格，为前20D,后5D。

否则离散性差，测量精度低。

（4）安装的不确定性，会给流量测量带来较大误差。

（5）测量管道因结垢，会严重影响测量准确度，带来显著的测量误差，甚至在严重时仪表无流量显示。

（6）可靠性、精度等级不高（一般为1.5～2.5级左右），重复性差。

（7）使用寿命短（一般精度只能保证一年）。

（8）超声波流量计是通过测量流体速度来确定体积流量，对液体应该测量它的质量流量，仪表测量质量流量是通过体积流量乘以人为设定的密度后得到的，当流体温度变化时，流体密度是变化的，人为设定密度值，不能保证质量流量的准确度。

只能在测量流体速度的同时，又测量了流体密度，才能通过运算，得到真实质量流量值。

（9）价格较高。

三、涡街流量计
1、优点
（1）涡街流量计无可动部件，测量元件结构简单，性能可靠，使用寿命长。

（2）涡街流量计测量范围宽。

量程比一般能达到1：10。

（3）涡街流量计的体积流量不受被测流体的温度、压力、密度或粘度等热工参数的影响。

一般不需单独标定。

它可以测量液体、气体或蒸汽的流量。

（4）它造成的压力损失小。

（5）准确度较高，重复性为0.5％，且维护量小。

2、缺点
（1）涡街流量计工作状态下的体积流量不受被测流体温度、压力、密度等热工参数的影响，但液体或蒸汽的最终测量结果应是质量流量，对于气体，最终测量结果应是标准体积流量。

质量流量或标准体积流量都必须通过流体密度进行换算，必须考虑流体工况变化引起的流体密度变化。

（2）造成流量测量误差的因素主要有：管道流速不均造成的测量误差；不能准确确定流体工况变化时的介质密度；将湿饱和蒸汽假设成干饱和蒸汽进行测量。

这些误差如果不加以限制或消除，涡街流量计的总测量误差会很大。

（3）抗振性能差。

外来振动会使涡街流量计产生测量误差，甚至不能正常工作。

通道流体高流速冲击会使涡街发生体的悬臂产生附加振动，使测量精度降低。

大管径影响更为明显。

（4）对测量脏污介质适应性差。

涡街流量计的发生体极易被介质脏污或被污物缠绕，改变几何体尺寸，对测量精度造成极大影响。

（5）直管段要求高。

专家指出，涡街流量计直管段一定要保证前40D后20D，才能满足测量要求。

（6）耐温性能差。

涡街流量计一般只能测量300℃以下介质的流体流量。

四、孔板流量计
1、优点
(1)标准节流件是全世界通用的，并得到了国际标准组织的认可，无需实流校准，即可投用，在流量计中亦是唯一的。

(2)结构易于复制，简单、牢固、性能稳定可靠、价格低廉；
(3)应用范围广，包括全部单相流体（液、气、蒸汽）、部分混相流，一般生产过程的管径、工作状态(温度、压力)皆有产品。

(4)检测件和差压显示仪表可分开不同厂家生产，便与专业化规模生产；
2、缺点
(1)测量的重复性、精确度在流量计中属于中等水平，由于众多因素的影响错综复杂，精确度难于提高。

(2)范围度窄，由于流量系数与雷诺数有关,一般范围度仅3∶1 ～4∶1。

(3)有较长的直管段长度要求，一般难于满足。

尤其对较大管径，问题更加突出；
(4)压力损失大；通常为维持一台孔板流量计正常运行，水泵需要附加动力克服孔板的压力损失。

该附加耗电量可直接由压力损失和流量计算确定。

一年约需多耗电数万度，折合人民币数万元。

下表中列出了孔板在正常压力损失情况下的能耗计算结果。

其中运行天数按三百五十天计算，电价按0.35元/度计算。

由表中计算电耗数据可见，孔板的附加运行费用是极高的，而采用弯管流量计该运行费用为零！
(5)孔板以内孔锐角线来保证精度，因此对腐蚀、磨损、结垢、脏污敏感，长期使用精度难以保证，需每年拆下强检一次。

(6)采用法兰连接，易产生跑、冒、滴、漏问题，大大增加了维护工作量。