基于测管式流量计实现流量计算机接收测管系统的设计

1、问题的提出

煤气流量计量的准确性对企业生产过程中的能源消耗、成本核算起至关重要的作用。大口径煤气流量计量一直是冶金、焦化、城市管网等行业重要的计量点，也是计量的难点。究其原因主要有4个方面：

（1）介质较脏污，容易在检测元件表面堆积污物，从而大大影响测量的精度；

（2）介质压力低，滩速低，工艺要求测量的压损比较小；

（3）介质为混合物，组分的变化对测量的影响比较大；

（4）管线多为主干线，仪表的安装与维护不能影响正常生产。

理想的煤气计量系统应当具有带气安装维修、在线清洗、测量范围宽、测量精度可靠、符合相关标准、数据存储、监督管理以及网络通讯的功能。计量工程技术人员在这方面做了大量的工作，包括在部分检测点采用新型的、耐脏污的、可在线拆装清洗的检测设备，也取得了一定的效果。最近我们在燃气厂3#混合站焦炉煤气大管道上采用北京博思达测控技术公司的产品测管式流量计，进行了性能测试实验，测量数据精度可靠。

2 、流量测量原理

fjp测管流量计是根据iso3966《封闭管道中流体流量的测量—采用皮托静压管的速度面积法》国际标准而设计制造的专门用于大口径煤气流量测量的先进仪表。该套流量计由fjpe型测量管和fjpc型测管流量计算机构成。测管是在管道内安装的检测流速的部件，它将管道中某点的流体流速转换成一个对应的差压信号传送给fc2000流量计算机。fjp测管测头迎流侧的测孔测出流体的总压，测头背流侧的测孔测出流体的静压。根据伯努力方程可以得到测头处流速与差压有以下关系（见测量原理图1）：

流量计算机接收测管的差压信号，根据标定的流速测管的测头系数计算该点的流速（采用非线性补偿法），然后根据国际标准计算出流量。

3、系统功能及特性

3．1 特点

（1）具有测量范围宽、压力损失小、可不断气安装检修、不宜结污、可在线清洗等突出性能。

（2）适用于赃污、低压、低流速大口径气体介质的流量测量。

3．2 系统的功能

系统具有完善的计量监管功能：

（1）记录仪表被断电的时间；

（2）记录所有对仪表设置的改动内容；

（3）能查看累积起始时间和累积量被清零的时间；

（4）仪表的设置操作需要供需方双重密码正确方可进行。

3．3流量计算机

采用fc2000—1a系列流量计算机进行流量计算、数据存储、监督管理以及网络通讯。定时、随时通过电话线采集下一级流量计算机的历史、实时温度、压力、流量等数据；定时、随时打印数据记录及各种报表；图形显示历史趋势；各种统计功能。

4、流量计的安装

检测点的选择：直管段满足测管流量计的要求，易安装维护；原管道安装威力巴流量计，数据可进行比对。

经过几个月来与同管道测量仪表（威力巴流量计）的仪表累计流量数据比对（数据略）相差为1％，测管式流量计运行稳定可靠。

5、应用效果

（1）该系统适合满足直管段情况下大口径管道（dn1000～3000mm）的气体介质，特别是煤气（焦炉、高炉、转炉）的流量检测中选用，将测管与流量校验仪配套组成在线比对标定系统，可对在线的孔板、弯管、涡街需定期清洗流量计进行实流比对标定。

（2）系统具有测量范围宽、压力损失小、可不断气安装检修、不易结污、可在线清洗等突出性能，可用于脏污、低压、低流速气体介质的流量测量，解决了脏污煤气堵塞导致测量精确度下降问题。

（3）在混合煤气管道上采用流量计算机分别测量计算混合前煤气流量混合比值，通过数据通讯网络适时调节、控制混合后用户煤气流量密度，可以保证混合煤气流量测量系统动态平衡数据更加精准。

（4）通过无线通讯网络对测量数据远程传输，能够适时集中监视计量仪表运行情况，为计量管理部门提供了有效的监管手段，减少了计量异议的发生，促进了企业的节能降耗，具有推广应用价值。

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