[实用新型]差压式定值孔板天然气流量计量装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及天然气流量计量装置，特别涉及差压式定值孔板天然气流量计量装置。

背景技术

以标准节流装置为检测件的标准孔板流量计，从20世纪30年代得以标准化以来，到90年代，国际上经历了三次重大的科研试验研究过程，一次比一次提高了这种计量方法的科学性与实用性，由于标准孔板节流装置的标准化程度高、技术成熟、使用经验丰富、成本较低、尤其是通过“干标”可进行现场不确定度评估等优于其它流量计的计量特点，使其在应用深度和广度上是当前任何一种计量方法不可与之比拟的。但是传统标准孔板流量计受其自身结构的限制存在测量准确度低、测量范围窄等缺点，例如配用一个量程比为10∶1的差压变送器，其得到的标准孔板计量系统的流量比仅为3∶1，不超过4∶1；若要使计量系统的流量比达到10∶1，则要求选用的变送器的测量范围量程比相应地扩大至为100∶1。目前通用差压变送器的准确度为0.075％F.S(F.S(Full Scale)就是满量程的意思。它表示的是说这种测量工具的误差是在满量程的前提下的出的。)，例如EJA品牌最常用的100KPa规格差压变送器，在准确度为0.075％F.S条件下，最大可能误差为75Pa，这一误差值在其差压值降至变送器满量程的1/100即1KPa时，可能测量的最大误差可达7.5％(75/1000)，大大超过国家标准GB/T18603-2001《天然气计量系统技术要求》对计量系统配套仪表压力表B级准确度0.5级的要求。

目前比较通用的扩大计量系统流量测量范围的方法主要有以下几种：

(i)采取宽量程的差压、压力变送器配标准孔板使用，在满足大流量时的量程高限的前提下也满足小流量时的量程低限。由于这种方法的考虑点是流量高限，因此选择的压力、差压变送器量程过大，流量的范围完全靠更换孔板来调节，而且压力、差压变送器一般在其量程的中下限运行，降低了计量仪表的准确度。

(ii)由于站场流程设计的限制，无法满足用户气量增大时的计量要求，因此将一根计量管分为几根不同内径的计量管进行计量，由人工开关相应阀门切换使用不同量程的差压变送器；或者在不同用气时段由人工开关相应阀门切换采用不同内径的孔板进行计量，比如将219mm的计量管分为219、150、100mm三种计量管的组合，各管的计量量程互相复盖，由站场人员根据流量大小控制各计量管线的组合。都江堰天然气公司使用的压力量程为4Mpa，差压量程为25Kpa，管径大小为150mm，每天6:30～23:00用气高峰时段用孔径为89.993mm的孔板，23:00～6:30用气低峰时段则开旁通用孔径为58.000mm的孔板来满足计量的需求。这种方式需要人工切换，操作起来十分不便。

实用新型内容

本实用新型为解决上述技术问题，提供了差压变送器自适应天然气流量计量装置，这种装置是设置有传感器与微处理器的集成化后自带差压传感器、压力传感器、温度变送器和相应的微系统测控电路的数字式智能变送器，不仅可以准确计量，还具有较高的准确度，性能可靠，测量范围宽，量程比大等计量特点。

本实用新型的技术方案如下：

差压变送器自适应天然气流量计量装置，其特征在于：包括能产生差压信号、压力信号、温度信号的标准定值孔板节流装置，标准定值孔板节流装置连接带有差压传感器、压力传感器、温度传感器的宽量程差压变送器，所述宽量程差压变送器与流量计算机连接，流量计算机通过上位机连接信息中心的数据库。

所述宽量程差压变送器的差压传感器、压力传感器、温度传感器均与流量计算机连接。

所述流量计算机通过RS-485总线连接上位机。

所述标准定值孔板节流装置是使管道中流动的流体产生静压力差的装置，整套装置由孔板夹持器夹持标准定值孔板，然后连接上下游测量管系组成，其中标准定值孔板是β参数(即选定的管道内径与孔板内径之比)为定值的标准孔板，其主要作用是产生差压信号以测得通过的流量；孔板夹持器是夹持孔板并按标准规定的位置准确钻出取压孔和带有差压信号引管的组件；上下游测量管系指在上游临近孔板10D(或流动调整器后)和下游5D直管段的管段镗制加工部分。

所述差压传感器、压力传感器为扩散硅结构，均采用惠斯登电桥构成测量差压或压力的传感器电路。

所述流量计算机还与手操器连接，可以手动控制流量计算机的参数配置。

差压变送器自适应天然气流量计量装置的基本原理为：