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1998年,国家出台了天然气汽车发展规划和鼓励发展天然气汽车产业的优惠政策,加大了资金的投入,在全国掀起了发展天然气汽车和建立CNG(压缩天然气,25MPa)充气站的高潮。这项工程的启动使压缩天然气的准确计量成为急需解决的问题之一。目前国外压缩天然气的计量主要采用高压型科里奥利质量流量计,该流量计准确度高、使用方便,但因其价格较高,地限制了在我国的推广应用。因此,国产化高压气体科里奥利质量流量计的研制有着十分重要的意义。
  中国测试技术研究院在国内率先研制成功了具有自主知识产权的高压型气体科里奥利质量流量计,并已成功地应用于CNG售气机。

科里奥利质量流量计是利用流体流过运动管时产生的科氏力来测量流体的质量流量,就其结构而言(指振动管),可分为弯管与直管、单管与双管。在弯管中,又可分为双U型、双重环型、Ω型、B型、J型、S型等。下面以我们设计的T型管质量流量计为例,说明科里奥利质量流量计的工作原理。

在结构上采用T型流管结构,这使得在同样的结构尺寸情况下提高了质量流量测量的灵敏度;采用有限元分析技术设计流管形状尺寸,使流管工作在佳工作谐振频率,提高了流量计对外界振动干扰的抑制能力。在测量电路中采用对称差动测量技术,抑制了信号中的二次和三次谐波分量,提高了测量的信噪比,实现了时间差Δt的测量,变送器的软件编写采用了的PL/M语言,使得整个软件在结构优化、运行效率、可靠性和可扩充性方面具有较好的性能。

我们研制的TH006型高压天然气测量用科氏力质量流量计,已于1995年10月和1996年3月在川中矿区南充市充气站和遂宁市充气站试用,效果良好。目前主要用户是四川省石油管理局川中矿区。我们试生产的TH006型质量流量计已先后向用户提供了40余台用于CNG售气机,用户反映较好。重庆流量检测技术研究所流量室从我院购买了一台特别挑选的TH006型质量流量计作为标准流量计,对充气站的CNG售气机进行检定,到现在为止使用时间约有10个月了,安装在汽车上进行流动作业,测量准确度和仪器功能均满足要求,用户较为满意。

ST98型热式气体质量流量计要求流量元件上游至少留出20倍管径(过程管线)的直管段;下游留出10倍管径的直管段.过程连接头安装过程连接头为316不锈钢或同管道材质,成环柱状。过程连接头与工艺管线轴线所在平面平行,才能确保流量元件自过程连接头插入过程管线后,过横截面圆心且与横截面平行。

计算出管道外径的1/2,加上12.7mm(0.5英寸),在流量元件探杆上标出这一长度(自RTD端部开始计算)。将流量元件紧固件插入过程接头,按ANSI B16.5力矩规格拧紧,并使用适量密封剂。在个标记上标出测量过程接头和拧紧的紧固件整体高出管道的尺寸。插入流量元件,调整其位置,使第二个标记位于紧固件上平面,这样就使流量元件超过管道中心线12.7mm;同时,使流量箭头的小平面与过程介质流动方向平行(±1°),并使箭头指向过程介质的流动方向。用扳手卡住紧固件,将紧固件螺栓拧紧后再拧11/4圈,这样,流量元件就密封固定安装到位了。

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