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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。

流量传感器部分由二个T型流管、二个速度传感器、一个激励器和一个铂电阻温度传感器组成。左右速度传感器的信号用于时间差的测量;激励器用来驱动流管使之产生角振动;铂电阻温度传感器用以测量介质温度。流量计变送器部分的主要功能是对来自流量传感器的两路振动信号进行处理,计算出与质量流量成正比的时间差Δt,从而实现质量流量的测量。

我们研制的高压型气体科里奥利质量流量计,在功能和技术指标上瞄准国际90年代同类产品的水平,结构设计上采用了的T型管结构,电路中采用了的微处理器和大规模可编程集成电路,实现了一机多能,大大降低了成本。下面将对T型质量流量计的特点作详细介绍。

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。

中国测试技术研究院研制的高压气体科里奥利质量流量计经中国计量科学研究院检测,其主要技术指标已达到美国Micro Motion公司D25型质量流量计的技术水平。国产高压天然气气体质量流量计的研制成功,使得CNG售气机的国产化程度达到,从而为我国大规模推广天然气汽车技术创造了有利条件。

ST98型气体质量热式流量计是一种用于空气和气体测量应用的热扩散式质量流量计,它由一个流量元件、一个流量变送器和一个封装组成。ST98的流量元件采用的是热扩散技术。热扩散技术是一种在苛刻条件下性能优良、可靠性高的技术,其典型传感元件包括两个电阻式温度探测器(RTD),一个是速度传感器,一个是自动补偿气体温度变化的温度传感器。当这两个RTD被置于介质中时,其中速度传感器被加热到环境温度以上的一个恒定温差的温度,另一个温度传感器用于感应介质温度。流体流动将被加热的RTD上的热量带走,造成两个RTD间的温度差成比例变化,流量计的流量变送器将RTD间的温差转换成一个刻度信号和一个可选择的显示值。

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。

供水计量仪表的选择,对供水、准确计量及建设成本核算至关重要。经过近几年实际运行和观察对比,我们认为电磁流量计优于其他计量仪表。笔者结合实际工作中市政给水接驳工程的设计、施工,就电磁流量计水表组设计中表径选择的一些特例谈点具体做法

异径管需满足锥度要求。电磁流量计的入口与出口的直线管段有长度要求,传感器前后加接的异径管,若要视为直管段的一部分,应符合产品关于传感器前后管段渐扩或渐缩的圆锥角小于15°的要求。因此这种做法进行异径管中心圆锥角计算,如上述DN100电磁流量计入口与出口处,依据《给水排水标准图集》加工制作的DN150×100的异径管,其中心圆锥角计算后为11.74°<15°。

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