1 引言

 

      天津市位于渤海之濱，是我國北方重要的現(xiàn)代化工業(yè)基地和港口城市，八十年代初在市領(lǐng)導(dǎo)的英明決策下開始邁向現(xiàn)代化環(huán)保城市的第一步—“三年氣化”。向全市居民和工商戶輸送燃?xì)狻Ｖ箅S著大港油田、渤海油田、華北油田和陜氣等氣源的相繼開采，天然氣資源愈加豐實(shí)，使天津市的居民和工商用氣戶用上更為優(yōu)質(zhì)的天然氣成為可能。第一銷售分公司擔(dān)負(fù)著天然氣輸配貿(mào)易結(jié)算，安全運(yùn)營等諸多有關(guān)天然氣使用的重要工作。其中作為做好諸多項(xiàng)工作的前提—燃?xì)庥?jì)量工作，更是倍受各級領(lǐng)導(dǎo)和相關(guān)部門的重視。一銷公司河西營業(yè)所擔(dān)負(fù)著河西區(qū)253947戶民用戶和249戶工商戶用氣的管理和收費(fèi)工作。原先對工商戶的計(jì)量大多使用老型的氣體腰輪流量計(jì)或大口徑的皮膜式流量計(jì)，考慮工況變化給燃?xì)饷芏葞淼淖兓俪艘砸粋€(gè)固定系數(shù)的方法進(jìn)行收費(fèi)管理，很難做到科學(xué)和準(zhǔn)確，供需雙方往往會產(chǎn)生不必要的誤解。最近一段時(shí)間我們河西所對重點(diǎn)工商戶的貿(mào)易計(jì)量更換了容積式 JLQ-Z-A 型智能氣體腰輪流量計(jì)。它具有量程比寬，計(jì)量精度高，其突出優(yōu)點(diǎn)在于其溫度壓力自動跟蹤補(bǔ)償?shù)墓δ苤苯语@示輸出標(biāo)況（20℃，101.325KPa）流量，給計(jì)量工作帶來了許多便利。

 

      2 容積式 JLQ-Z-A 型智能氣體腰輪流量計(jì)的工作原理及特點(diǎn)

 

      2.1 容積式儀表的工作原理

 

      容積式流量計(jì)內(nèi)部設(shè)計(jì)有構(gòu)成一定容積的空間，流量計(jì)內(nèi)部的轉(zhuǎn)子是在從流入口流人流體的壓力作用下轉(zhuǎn)動，隨著轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動使流體從流入口流向排出口，這時(shí)轉(zhuǎn)在轉(zhuǎn)動過程中轉(zhuǎn)子和流量計(jì)殼體之間形成一定的容積空間，使流體充滿這一空間，隨著轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動把流體不斷地送向排出口。如果設(shè)計(jì)好空間給出的體積量，從而得出流過流量計(jì)的流體體積。這樣決定了容積式儀表具有流量精度高，不丟氣量的特點(diǎn)。

 

      2.2 JLQ-Z-A 型智能氣體腰輪流量計(jì)的特點(diǎn)及工作原理

 

      JLQ-Z-A 型智能氣體腰輪流量計(jì)考慮到流量儀表在測量氣體介質(zhì)時(shí)介質(zhì)密度受溫度和壓力的影響很大，為了準(zhǔn)確地測量被測介質(zhì)的體積流量，必須同時(shí)跟蹤檢測介質(zhì)的溫度和壓力，并將不同工況條件下的體積流量換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況（20℃，01.325Kpa）下的體積流量。該流量計(jì)集高精度溫度、壓力、流量傳感器和智能流量積算儀于一體，自動跟蹤介質(zhì)的溫度、壓力，并進(jìn)行補(bǔ)償運(yùn)算和壓縮因子修正運(yùn)算。儀表內(nèi)部采用對小流量線性較差部分進(jìn)行系數(shù)修定的辦法使儀表得到較寬的量程比，在不損失精度的前提下達(dá)到1：20。

 

      容積式腰輪流量計(jì)在被測流體的作用下兩轉(zhuǎn)子交替承受轉(zhuǎn)動力矩，轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)動一周，則輸出固定容積的氣體，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)數(shù)通過磁性密封聯(lián)軸裝置及脈沖發(fā)生裝置，產(chǎn)生與流量成正比的頻率信號輸送到智能流量積算儀。在積算儀中溫度和壓力信號經(jīng)傳感器檢測后經(jīng)各自的放大電路放大后變成與溫度值和壓力值成正比的電壓信號。經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后與系統(tǒng)信號一同在微處理器中進(jìn)行運(yùn)算處理，按照氣態(tài)方程直接轉(zhuǎn)化成標(biāo)況流量。同時(shí)溫度、壓力和流量值由CPV送往LCD驅(qū)動電路，顯示在LCD上，氣態(tài)方程如下：

 

      Vo = V（Pa+Pg）•To•Zn / （Po•T•Zg）

 

           = V•P•To / （Po•T•Z）

 

      式中：Vo—— 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積量（1.1m3）

               V  —— 為工作狀態(tài)下的體積量（m3）

               P=Pa+Pg

               Pa—— 當(dāng)?shù)卮髿鈮海↘Pa）

               Pg—— 流量計(jì)壓力檢測點(diǎn)處的表壓力（KPa）

               Po—— 標(biāo)準(zhǔn)大氣壓（101.352KPa）

               To—— 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的絕對溫度（273.15K）

               T  —— 被測介質(zhì)的絕對溫度（273.15+t）K

               t  —— 被測介質(zhì)的溫度由溫度傳感器檢測（℃）

               Z=1/Pz=Zg/Zn —— 氣體壓縮因子。對于天然氣壓縮因子按中國石油天然氣公司有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算（注：用鐘罩和負(fù)壓裝置檢定時(shí)，取Zn=Zg，即Z=1）

               Zn—— 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的氣體壓縮系數(shù)

               Zg—— 工作狀態(tài)下的氣體壓縮系數(shù)

 

      3 智能氣體腰輪流量計(jì)在工商用氣戶貿(mào)易計(jì)量中的應(yīng)用

 

      工商用氣戶包括企事業(yè)單位、機(jī)關(guān)、學(xué)校、賓館、飯店等，其用氣計(jì)量特點(diǎn)各種各樣，但大致可歸納為以下幾點(diǎn)：

 

      （1）大用氣量要滿足其整個(gè)單位的生產(chǎn)生活用氣，流量范圍變化較大。

      （2）當(dāng)該單位下班后或午休時(shí)其用氣量又很小，甚至只有個(gè)別灶具用氣。

      （3）在用氣計(jì)量方面不愿投入更多資金。

      （4）原有計(jì)量器具比較陳舊、落后，計(jì)量精度不能達(dá)到要求，其中大多數(shù)使用老型腰輪表或皮膜表失修后都以較大誤差運(yùn)行，使供氣部門承受不必要的經(jīng)濟(jì)損失。

      （5）表數(shù)乘系數(shù)的方法使大多數(shù)用氣單位存在不滿情緒，給燃?xì)馐召M(fèi)工作帶來許多不便。

 

      綜合上述幾點(diǎn)，只有使用充分利用了現(xiàn)代化高新技術(shù)的新型容積式儀表—智能氣體腰輪流量計(jì)來替代現(xiàn)有的超差的老型儀表，才能很好的解決以上各項(xiàng)問題。

 

      （1）智能氣體腰輪流量計(jì)具有所有容積式儀表的共同特點(diǎn)，安裝方便，不需前后直管段。

      （2）智能氣體腰輪流量計(jì)的小流量修正功能使其基本能夠滿足使用中的較寬量程的要求。

      （3）其溫度壓力自動跟蹤補(bǔ)償功能直接顯示輸出標(biāo)準(zhǔn)氣量，結(jié)束了表數(shù)乘系數(shù)給收費(fèi)工作帶來的不利。

      （4）該智能氣體腰輪流量計(jì)具有較高的性能價(jià)格比，與能滿足上述工藝條件計(jì)量使用的其它類型儀表相比更為經(jīng)濟(jì)適用。

 

      現(xiàn)以天津市四十一中為例，原用五發(fā)LWGQ100流量計(jì)，用氣設(shè)備為2噸采暖鍋爐一臺，32.7kg/h茶爐一臺，用氣范圍在7.5～150Nm /h之內(nèi)，流量波動大，氣量丟失嚴(yán)重。后在2005年1月更換了新科JLQ150腰輪智能流量計(jì)。通過觀察發(fā)現(xiàn)，2005年第一季度與2004年第一季度氣量同比增長38.1%，氣量增長明顯。

 

      由此可見氣體智能腰輪流量計(jì)在城市工商用氣戶貿(mào)易計(jì)量中的應(yīng)用比較準(zhǔn)確，是現(xiàn)城市工商用氣戶貿(mào)易計(jì)量主要采用的計(jì)量表型。