导读：天然气涡轮流量计是一种精度高、灵敏度高、量程比宽、重复性好的流量计，在天然气贸易结算计量中被广泛地应用，有时候还被作为量值传递的标准仪表。随着我国城镇化建设的进程不断推进，从政府和民众的层面都对于生产生活的环保要求也在随之提高，天然气的使用量也在逐年增加，并且保持较高的增长速度。在燃气商业贸易、交接计量要求的不断提高的推动下，天然气涡轮流量计已逐步成为我国城镇燃气商业贸易和交接计量的首选仪表之一。润中仪表科技有限公司作为一家专业从事气体流量计研发与制造的企业，在多年的生产实践中掌握了大量与气体涡轮流量计的相关技术和维护方法，对于天然气涡轮流量计的安装与使用有着自已独特的一套经验，下面就这方面的知识与各位分享：

一、天然气涡轮流量计的原理

天然气涡轮流量计是一种速度式流量计，利用气体推动流量计叶轮转动，叶轮旋转的速度与流体体积流量成正比，根据电磁感应原理，利用磁敏传感器从同步转动的叶轮上感应出与流体体积流量成正比的脉冲信号，经运算处理得出体积流量。其测量精度较高，准确度等级可达到1.0级、1.5级；量程比宽，一般为1：20测量范围宽；结构紧凑轻巧，装维护方便前后直管段要求较低，可用于中、高压计量。

二、误差产生的原因

天然气涡轮流量计同样存在以下缺点：有可动部件，易于损坏，关键件轴承易磨损，抗脏污能力差，对介质的干净程度要求较高，难以长期保持校准特性，需要定期校验。造成误差的原因有：计量表自身质量问题，设计选型不合理，安装不到位，运行中维护保养不当等。

三、如何控制误差

（一）正确确定流量计使用的场所及规格。

由于天然气涡轮流量计涡轮惯性的存在，在流量波动频繁的场合不宜使用，否则会降低计量精度。要比较准确地估计用气量的峰谷值和介质的压力情况，正确确定流量计的规格。从天然气涡轮流量计误差特性曲线可以看出，应使流量计的工作流量范围20%Qmax-80%Qmax（Qmax为流量计的最大流量）

（二）天然气涡轮流量计安装要求

1.气体天然气涡轮流量计前必须安装过滤器；应保持过滤器畅通，若发现过滤器堵塞（可凭过滤器进出压差来判断）时，应及时对过滤器进行清洗，若未配差压计的每月清洗一次。

2.要保证直管段的要求，尤其是表前有缩径或半开阀门的情况。

3.安装时，密封垫不得突入管道中，流量计与管路轴线目测不得有明显偏差，不得产生安装应力。

4.安装时一定要清扫干净管道内的所有杂质，以防轴承和涡轮卡死。

（三）天然气涡轮流量计运行管理及维护要求

1.天然气涡轮流量计的通气和停气要求。通气顺序：保证流量计后端的阀门处于关闭状态；再缓慢开启流量计前端的阀门，确保升压速度≤35KPa/S；最后缓慢开启流量计后端的阀门，使其从小流量下运行直至调节至需要值。整个过程保持有压启动。停气顺序：先缓慢关闭流量计后端阀门；再缓慢关闭流量计前端阀门。

2.防止长时间超量运行。超流量运行会严重影响使用寿命，降低计量精度，导致误差增大；（注意观察表头工况流量百分比不宜长时间超百分百）瞬时流量：从瞬时流量的观察，结合用户当时用气情况判断是否有小火不走，大火超量程现象。仪表运行时流量范围应在20%-70%之间。如果长期低限运行或高限运行都会对计量有影响；是否是用户用气负荷或用气设备发生了改变，应及时解决。

3.注意温度、压力的数值。

4.在日常维护中或抄表检查时，应查看显示仪表上是否有异常符号。如有电池符号的闪烁，表示电池快没电了，应及时更换电池；如有异常报警、异常警告的符号出现，要及时发现，有助于处理和发现用户的违规用气行为。

5.对于有机械读数带修正仪的进口涡轮表，除抄取标况体积值之外，同时应该及时比对基表读数与修正仪上的工况流量是否一致，两者正常情况下应该是相差不大的。

6.工艺管道检修时应拆下流量计，然后用干净的布把两端包好，防止污物、铁霄等落入流量计将涡轮叶片损坏。

7.为保证天然气涡轮流量计长期正常工作，应加强仪表的运行检查，监测叶轮旋转情况，如声音异常应及时卸下检查传感器内部零件。涡轮轴承磨损严重或叶片打坏的，必须维修更换，并重新检定。

8.有润滑油或清洗液注入口的传感器，应按要求定期注入润滑油或清洗液，保证叶轮良好运行。在无润滑油情况下长期连续运行，势必造成致命磨损，阻尼力增加而导致运行变慢，计量结果产生负差并且影响使用寿命；

四、使用安装中的常见问题判断及处理。

（一）未作减小流量操作（节流减负），但流量显示却逐渐下降，可能发生的情况：

1.过滤器堵塞。若过滤器前后端压损较大，说明杂物已堵塞，就应清洗过滤器。

2.传感器叶轮受杂物阻碍或轴承间隙进入异物，阻力增加而减速减慢。应卸下叶轮、传感器，对其进行清洗。

（二）流体正常流动时无显示，总量计数器字数不增加。

应检查：

1.叶轮是否有无异物卡住，轴和轴承有无杂物卡住或断裂现象。去除异物，并清洗或更换损坏零件，复原后气吹或手拨动叶轮，应无摩擦声。

2.传感器接头是否有松动的情况

（三）显示仪示值与经验评估值差异显著，应进行如下检查。

1.管道流动方面的原因，如未装止回阀，出现逆向流动。

2.旁通阀是否关严，有无泄漏。

五、做好天然气涡轮流量计的周检工作

每只流量传感器均应有一经标准装置检定给出的仪表系数，且其精度和流量范围等必须满足流量计技术规范的要求，正确的仪表系数值是保证流量计计量精度的最基本保证。要保证流量计计量准确，其首要方法是通过检定将仪表系数和规格型号输入到温压补偿仪里，并通过周检和使用中的维护保养保证流量传感器不超差。

注意周期维护和检定：要按相关标准对使用中的流量计进行周期检定和校准，一般应两年检定一次，这是保证流量计保持精度的必要措施；JJG198《速度式流量计检定规程》：准确度为0.1，0.2，0.5级的流量计，其检定周期为半年。对于准确度低于0.5级流量计按其工作原理确定检定周期：分流旋翼式流量计为1年；天然气涡轮流量计、涡街流量计、旋进旋涡流量计、电磁流量计为2年；超声波流量计、激光多普勒流量计为3年；插入式流量计按照与其测量头工作原理相同的流量计的检定周期执行。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种天然气流量计检定系统，采用电子技术和自动化技术的融合设计，有效地克服或避免了现有技术中存在的缺点或不足。

本发明的目的可通过如下技术措施来实现：天然气流量计检定系统，该天然气流量计检定系统包括临界流喷嘴装置、电动抽气泵、模块组合、PLC处理器和上位机控制器，该临界流喷嘴装置安装在滞止容器上，天然气流量计被检表与滞止容器串联在一起，该临界流喷嘴装置为测量标准装置，并将其测量值传输给该模块组合，该电动抽气泵连接于该临界流喷嘴装置，并提供气源，抽取滞止容器的气体，使其具有一定的真空度，在大气压力作用下，气体流经天然气流量计被检表、该临界流喷嘴装置、该电动抽气泵进入大气，该模块组合连接于天然气流量计被检表，该电动抽气泵和该临界流喷嘴装置，采集滞止容器位置处的温度、压力和湿度及天然气流量计被检表处的温度、压力，并将信号传输给该PLC处理器进行处理并参与流量误差计算，该PLC处理器连接于该模块组合，并将处理后的温度、压力、湿度值及修正后的该临界流喷嘴装置的测量值传输给该上位机控制器，该上位控制器机连接于该PLC处理器并显示该PLC处理器传输过来的信息。

本发明的目的还可通过如下技术措施来实现：

该PLC处理器比较一段时间内流经天然气流量计被检表和该临界流喷嘴装置的气体流量，计算天然气流量计被检表的计量误差和重复性。

该模块组合包括温度变送器、压力变送器、3路温度变送器、1路湿度变送器和3路压力变送器，该温度变送器连接于天然气流量计被检表，测量天然气流量计被检表处的温度，该压力变送器连接于天然气流量计被检表，测量天然气流量计被检表处的压力，该3路温度变送器连接于该临界流喷嘴装置，测量滞止容器的温度，该1路湿度变送器连接于该临界流喷嘴装置，测量滞止容器的湿度，该3路压力变送器连接于该临界流喷嘴装置，测量滞止容器的压力。

该模块组合还包括电磁阀控制模块，该电磁阀控制模块连接于该电动抽气泵，传输该PLC处理器给该电动抽气泵的信号指令，控制该电动抽气泵的开闭。

该模块组合还包括电源监控模块和复位模块，该电源监控模块连接于该PLC处理器，监控该PLC处理器的供电电压是否稳定，在电压不稳定时，发出报警信号，该复位模块连接于该PLC处理器，在该PLC处理器发生故障无法进行操作时，可手动将该PLC处理器进行复位。

该模块组合还包括A/D转换模块，该A/D转换模块将采集滞止容器位置处的温度、压力和湿度及天然气流量计被检表处的温度、压力数据进行A/D转换后传输给该PLC处理器。

本发明中的天然气流量计检定系统，利用PLC作为主控制模块，通过与PC机通信来实现天然气流量计检定过程中的温度、压力等参数的采集并显示在上位机系统控制界面，大大提高了计量准确度和效率，对天然气计量检定工业的发展具有重要意义。本系统具有灵活、通用；可靠性高、抗干扰能力强；使用简单；功能强、体积小等优点。根据实际要求，本检定系统能够实现的功能包括：

1)对现场工况参数(装置温度、压力、湿度、流量、背压比)的实时采集与显示。当喷嘴有漏气现象时，上位机界面自动弹出黄色报警对话框，以便工作人员及时处理。

2)可以自行设定检定时间、脉冲数量，实现手动、自动调节气泵的频率。

3)根据各流量点的检定结果计算线性度、误差及重复性。

4)能实现历史数据的查询，并可打印原始数据及检定证书。

5)对选定的流量点，系统能够自动组合喷嘴，满足相应的流量值。