一、概述

     GPRS天然氣流量計廠(chǎng)家是我公司開(kāi)發(fā)研制的具有國內水平的新型氣體流量?jì)x表。該流量計集流量、溫度、壓力檢測功能于一體，并能進(jìn)行溫度、壓力、壓縮因子自動(dòng)補償，是石油、化工、電力、冶金等行業(yè)用于氣體計量的理想儀表。

1.1產(chǎn)品主要特點(diǎn)

   無(wú)機械可動(dòng)部件，不易腐蝕，穩定可靠，壽命長(cháng)，*運行無(wú)須特殊維護；

   采用16位電腦芯片，集成度高，體積小，性能好，整機功能強；

   智能型流量計集流量探頭、微處理器、壓力、溫度傳感器于一體, 采取內置式組合,使結構更加緊 湊，可直接測量流體的流量、壓力和溫度，并自動(dòng)實(shí)時(shí)跟蹤補償和壓縮因子修正；

   采用雙檢測技術(shù)可有效地提高檢測信號強度，并抑制由管線(xiàn)振動(dòng)引起的干擾；

   采用國內 的智能抗震技術(shù)，有效的抑制了震動(dòng)和壓力波動(dòng)造成的干擾信號；

   采用漢字點(diǎn)陣顯示屏，顯示位數多，讀數直觀(guān)方便，可直接顯示工作狀態(tài)下的體積流量、標準狀態(tài)下的體積流量、總量，以及介質(zhì)壓力、溫度等參數；

   采用EEPROM技術(shù)，參數設置方便，可*保存，并可保存zui長(cháng)達一年的歷史數據；

   轉換器可輸出頻率脈沖、4～20mA模擬信號，并具有RS485接口，可直接與微機聯(lián)網(wǎng)，傳輸距離可達1.2km；

   多物理量參數報警輸出，可由用戶(hù)任選其中之一；

   流量計表頭可360度旋轉，安裝使用簡(jiǎn)單方便；

   配合本公司的FM型數據采集器，可通過(guò)因特網(wǎng)或者網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行遠程數據傳輸

   壓力、溫度信號為傳感器輸入方式，互換性強；

   整機功耗低，可用內電池供電，也可外接電源。

1.2主要用途

         GPRS天然氣流量計廠(chǎng)家可廣泛應用于石油、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易計量的*產(chǎn)品。

二、     GPRS天然氣流量計廠(chǎng)家結構與工作原理

2.1流量計結構

流量計由以下七個(gè)基本部件組成（圖1）：

1.旋渦發(fā)生體

    用鋁合金制成，具有一定角度的螺旋葉片，它固定在殼體收縮段前部，強迫流體產(chǎn)生強烈的漩渦流。

⒉ 殼體

     本身帶有法蘭，并有一定形狀的流體通道，根據不同的工作壓力，殼體材料可采用鑄鋁合金或不銹鋼。          （圖1）

⒊ 智能流量計積算儀（原理見(jiàn)圖3）                  

     由溫度、壓力檢測模擬通道、流量檢測數字通道以及微處理單元、液晶驅動(dòng)電路和其它輔助電路組成，并配有外輸信號接口。              

4. 溫度傳感器

    以Pt100鉑電阻為溫度敏感元件，在一定溫度范圍內，其電阻值與溫度成對應關(guān)系。

5. 壓力傳感器

     以壓阻式擴散硅橋路為敏感元件，其橋臂電阻在外界壓力作用下會(huì )發(fā)生預期變化，因此在一定激勵電流作用下，其兩個(gè)輸出端的電位差與外界壓力成正比。

6. 壓電晶體傳感器

    安裝在靠近殼體擴張段的喉部，可檢測出漩渦進(jìn)動(dòng)的頻率信號。

⒎ 消旋器

     固定在殼體出口段，其作用是消除旋渦流，以減小對下游儀表性能的影響。

2.2 工作原理

    流量傳感器殼體剖面的型線(xiàn)類(lèi)似文丘利管的型線(xiàn)，兩頭大中間小，入口側的收縮段內有一組強制產(chǎn)生旋渦的導流葉片，出口側有一個(gè)消除旋渦流的整流柵，使流體恢復軸向流動(dòng)。當流體流入流量流量傳感器時(shí)，入口處的導流葉片迫使軸向流動(dòng)的流體旋轉，并在收縮段內由于流體的加速流動(dòng)使旋轉流的中心產(chǎn)生旋渦流。這時(shí)，隨著(zhù)管截面的縮小，旋渦流集中在中心軸上，當旋渦流體進(jìn)入擴散段時(shí)，由于流速減慢，旋轉流體受到回流的作用，開(kāi)始作二次旋轉，旋渦流出現轉折點(diǎn)（在這一點(diǎn)上流體的軸向速度分量為零），形成旋渦進(jìn)動(dòng)現象，故稱(chēng)旋進(jìn)旋渦。檢測元件測得該進(jìn)動(dòng)頻率信號后，由二次儀表顯示出流量總量、溫度、壓力等。

2.3 流量積算儀工作原理

流量積算儀由溫度和壓力檢測模擬通道、流量傳感器通道以及微處理器單元組成，并配有外輸出信號接口，輸出各種信號。流量計中的微處理器按照氣態(tài)方程進(jìn)行溫壓補償，并自動(dòng)進(jìn)行壓縮因子修正，氣態(tài)方程如下：

………………（2）

式中：

Q_N  ——標況下的體積流量（m³/h）；

Q_V  ——工況下的體積流量（m³/h；

Pa  ——當地大氣壓力（KPa）；

P    ——流量計取壓孔測量的表壓（KPa）；

P_N  ——標準狀態(tài)下的大氣壓力（101.325 KPa）；

T_N  ——標準狀態(tài)下的溫度（293.15K）；

T    ——被測流體的溫度（K）；

Z_N  ——氣體在標況下的壓縮系數；

Z    ——氣體在工況下的壓縮系數；

注：當用鐘罩或負壓標定時(shí)取Z_N/Z=1，對天然氣（Z_N/Z）^1/2=F_Z為超壓縮因子。按中國石油天然氣總公司的標準SY／T6143－1996中的公式計算。

2.4 技術(shù)參數

2.5 產(chǎn)品選型