渦街流量計在天然氣流量測量中的應用

     天然氣流量計一般選擇智能式渦街流量計。具有測量精度高、量程寬、功耗低、安裝方便、操作簡單、壓力損失小等優(yōu)點，可測量工況體積流量或標準體積流量(一體化智能溫度、壓力補償)，根據用戶需要，可附帶脈沖或4～20mADC 電流輸出功能。是目前比較理想的天然氣計量儀表。

     天然氣是以甲烷（CH4）為主的多種氣體組成的混合氣體，具有易燃、高熱值、便于傳輸?shù)奶攸c。是我國重要的能源之一。由于天然氣直接通過管道傳輸給用戶，那么它的流量計量就顯得特別重要。天然氣流量一般采用差壓式方法進行測量，其測量原理依據國標GB/T2624-93，石油天然氣總公司為了規(guī)范天然氣流量測量，于83 年頒布了SYL04-83《天然氣流量的標準于L 板計量法》、96 年又頒布了SY/T6143-1996《天然氣流量的標準孔板計量方法》，為了天然氣流量測量準確性提供了可靠標準。近年來，各油、氣田除了繼續(xù)應用差壓式儀表測量天然氣流量外，還越來越重視應用渦街流量計測量天然氣流量。
     渦街流量計測量天然氣流量的原理是：當介質流速足夠大時，安裝在管道中渦街流量計的漩渦發(fā)生體（即三棱柱）兩側便會交替產生漩渦。并逐漸增大，從發(fā)生體分離后向下游流動，形成列漩渦系列- 即渦街，這一過程稱為漩渦的剝離，如圖1.漩渦剝離的頻率在一定的流速范圍內，與介質流速成線性關系，且這一關系不受流體的密度、粘度、壓力、溫度的影響。漩渦剝離頻率與流速的關系為：【詳情公式計算原理 見文章底部的圖片】

    流速信號中存在大量的噪音干擾信號，由管道振動、外界振動引起的干擾信號，還有50 Hz 交流電的干擾信號，真正的現(xiàn)場存在的干擾要比這些強得多，也就是使用捕捉數(shù)字脈沖的檢測方式不能檢測出低流速下的信號，這些信號都對流速的測量，特別是低流速的測量產生很壞的影響。所以必須對原始信號進行處理。從數(shù)字濾波前后的流速信號波形對比可以看出，濾波后的波形要平滑的多，也就是將大部分的噪音信號去除了，這樣就可以方便進行計算，得出流速值。從數(shù)字濾波后的波形圖可以看出，IIＲ 濾波和FIＲ 濾波都能夠達到不錯的效果，都可以完成流速信號的檢測，可以根據它們的適用場合和適用條件不同，決定選用具體的濾波方法，達到檢測流速信號的*效果。

     從公式（9）可以看出溫度、壓力對流量有很大影響，所以系統(tǒng)上應加上溫、壓補償。如圖2.以上為渦街流量計測量天然氣流量的計算公式推導，但在測量中還應注意以下事項：
1. 渦街流量計傳感器形式很多，有熱敏式、磁敏式差變電容式、壓電應力式、壓電應變式等。經試驗，這幾種形式中壓電應變式、差變電容式抗臟、抗振性能較好、較適用。經凈化處理的天然氣，磁敏式也可采用。
2.渦街流量計是速度式儀表，在天然氣流量測量時應安裝足夠長的測量管以保證測量精度，具體長度可見有關流量計使用說明書。當直管段長度不夠時，也可安裝整流器以縮短測量管長度。

從上面敘述可以清楚看到應用渦街流量計測量天然氣，計算十分方便，安裝時也不用敷設差壓引壓管，使安裝也變得十分容易。應用中對天然氣的組分分析也不用十分嚴格。（從公式（9）能看出）。其量程比也比差壓式大些，壓損又比差壓式小，所以，渦街流量計在天然氣流量測量領域中，定能得到廣泛應用