孔板流量計測量天然氣的方法

天然氣流量計量方法

我國天然氣計量通常以體積表示，法定單位是立方米。我國規定天然氣流量測量的標準狀態是:壓力為0.101325MPa，溫度為23.15℃。天然氣流量計量方法很多，可用的流量儀表也很多，按工作原理大致分為:差壓式流量計、容積式流量計、速度式流量計3種類型。在計量標準方面，目前世界上多數國家計量標準逐步向IS05167《用孔板測量充滿圓管的流體的流量》靠攏，我國天然氣計量標準也修訂為SY/T6143-1996《天然氣流量的標準孔板計量方法》。

孔板流量計自動計量概況

所謂自動計量，就是利用變送器實時檢測天然氣流量計量中所涉及到的溫度、壓力、壓差等參數，通過計算機中的流量計算軟件，實現整個流量測量環節中無人工參與的天然氣流量測量。隨著計量技術的發展和計算機運用的普及。實現孔板流量計自動化計量的方案較多，目前主要有以下4種模式。

利用單變量模擬變送器分別檢測溫度、壓力、差壓，并將檢測到的電信號轉換成標準的4-20MA模擬信號送人流量計算機(或工控機)的數據采集卡，通過A/D轉換成數字量，在流量計算機(或工控機)上通過流量計算軟件計算出天然氣瞬時流量、累積流量以及實現其他輔助功能。此方式屬傳統自動計量模式，缺點為采集、傳輸為模擬信號，抗干擾能力較差，由于信號轉換等問題計量精度難以提高，而且硬件較復雜、中間環節較多、可靠性較差。可擴展為:單變量變送器+流量計算機+工控機，從而實現流量計算與顯示分開，提高系統的可靠性和可視性。

多變量變送器+流量計算機(或工控機)

利用1臺多變量智能變遞器同時檢測溫度、壓力、差壓等，采用現場總線制，通過數字信號傳輸，送入流量計算機(或工控機)數據采集卡后上通過流量計算軟件計算出天然氣瞬時流量、累積流量及實現其他功能。此方式硬件連接簡化了許多，提高了系統的可靠性和測量精度。但由于變送器僅檢測測量信號不進行數據處理，因此在校準時必須和流量計算機一起實行聯校。采用流量計算機或工控機主要區別在于流量計算部分。流量計算機是的固化軟件實現計算和數據存儲，比較穩定可靠，可信任度較高;工控機上軟件計算一般自主開發，便于軟件升級和系統維護，由于計算量大，特別是多路計量時，可靠性稍微差些。為增加系統的可靠性和操作界面直觀化，這種方式也可擴展為:多變量變送器+流量計算機+工控機，即流量計算機中實現流量計算，工控機上實現顯示。

多變量智能變送器+工控機

此方式與模式2比較，主要區別是變送器內固化了流量處理軟件，使得變送器可以就地顯示瞬時測量參數和計算瞬時流量，并通過數字信號傳輸，送入工控機顯示和實現其他輸助功能。所測量的流量值必須在工控機上進行二次處理，以實現數據的累積和存儲功能。采用這種方式，系統結構進一步簡化，變送器可單校也可聯校，易于維護。但由于在工控機內實現流量的累積和存儲，可靠性較差，易造成數據丟失。

一體化智能儀表+工控機

主要利用一體化智能儀表實現了變送器與流量計算機的一體化。不僅自帶數據庫可實現瞬時參數及流量的顯示，以及累積流量和歷史數據的再現;而且在儀表的運行方面，采取了多種電源保障方式:內電池組、太陽能和外接電源等，實現了在無電力供應情況下，可以獨立自成計量系統，就地顯示天然氣瞬時流量、累積流量和數據的存儲、再現等;正常情況下可通過現場總線和上位機連接，實行數字信號傳輸上傳顯示，也可以在工控機上實行二次數據處理，組成的計量系統更加靈活、可靠。采用這種方式，實現了計量數據的無憂化，使得系統結構簡單、操作更簡單、更可靠、更易維護;不僅可以單校也可以聯校。采用獨立的計量回路，減少了數據傳輸過程的干擾，提高了計量的精度。