國際氣體流量測量技術(shù)的新進(jìn)展

      目前世界上最精確的高壓氣體流量標定站

      世界上唯一的一種旋轉活塞（腰輪）式校準儀具有標定站的“WATCH BOG”）能力。利用它能夠實(shí)現從主參比標準流量計到主基準的更直接的連接（溯源），詳見(jiàn)下文IRPP。這個(gè)溯源鏈是由NMI確保和認證的，安裝在加拿大WINNIPEG。

      安裝在加拿大WINNIPEG的TCC流量標定站的總不確定度2000年底將達0.15%。（目前已公認為0.2%）。IRPP校準儀利用現代化的Instromet的最新監控序列軟件（ISS Supervisory Suite Software）來(lái)獲取全部測量結果，該軟件提供了一個(gè)快速、精確和友好的用戶(hù)界面。對全部信號，包括流量的快速采樣（僅3秒）能充分利用全部的流動(dòng)信息，能使測量的延續（持續）時(shí)間最佳化，是獲得一個(gè)客觀(guān)的不確定度結果的基礎。為確保測量結果的完善一致，系統已被最佳化。它能進(jìn)行快速的誤差檢測。

      第一個(gè)工業(yè)用大型旋轉活塞式校準儀（IRPP）

      在進(jìn)行大量的研究和無(wú)數次的實(shí)驗之后，Instromet獨特的旋轉活塞式（腰輪）校準儀現已安裝在加拿大的TCC流量標定站。該校準儀是基于一系列的無(wú)脈動(dòng)的氣體腰輪流量計，能在很寬的壓力和流量范圍內提供高度精確的流量測量結果。它所具有的只有在實(shí)驗室中才能取得的精確度和重復性使其能相當可觀(guān)地減小一個(gè)流量標定裝置的總不確定度。 

圖1 高壓氣體流量標定站

      工業(yè)用旋轉活塞式校準儀（IRPP）的主要特點(diǎn)；

      （1）極高的精確度；
      （2）極好的重復性；
      （3）與標定站的安裝無(wú)關(guān)；
      （4）與氣體的溫度、壓力和組分無(wú)關(guān)；
      （5）極寬的量程比；
      （6）可量測性好；

      （Scalable）可將IRPP系統安裝在氣體貿易輸送計量站或流量測試裝置處，在這里可利用IRPP作為備用的傳遞標準，以便對其它流量計進(jìn)行常規的例行的檢定。它的測量核心組件（盒式芯子）是便攜的，使其能很方便地將該核心組件運至溯源的主基準（更高級的檢定實(shí)驗室）。

      專(zhuān)用的軟件系統能輸出快速響應的流量信號并減小不必要的數據，從而將IRPP制作成一個(gè)現實(shí)的校準儀式的標準流量計。

      超聲流量計的最新一代產(chǎn)品---“運動(dòng)跑車(chē)”

      最新一代的氣體超聲流量計已經(jīng)出現。這種杰出的流量計的超聲探頭（傳感器）相對于流量計表體處于垂直方位，這與傳統的沿傾斜角度插入的傳感器不同。專(zhuān)為4英寸（100mm）到8英寸（200mm）管道而設計的這種新型Q Sonic--3氣體超聲流量計結構是非常緊湊的，它使用于氣體的貿易輸送計量。聲道的配置仍然依據已證實(shí)且受專(zhuān)利保護的雙反射原理，同時(shí)結合通過(guò)管道中部的單反射聲道。目前一直在生產(chǎn)的Q系列超聲流量計中也是采用雙反射聲道與單反射聲道相結合的原理。

      將傳感器安裝在測量管的半頂部，這樣做一方面是為了便于維護，另一方面也是為了防止在傳感器槽（凹、空穴）處聚集液體。因此這個(gè)新一代的超聲流量計能更好地適用于濕氣體的場(chǎng)合。

      在新一代的超聲流量計的結構設計方面的，另一個(gè)特點(diǎn)是；在線(xiàn)帶壓更換傳感器仍是一個(gè)由用戶(hù)決定的任選項。有專(zhuān)門(mén)為此而開(kāi)發(fā)的抽出工具。利用此抽出工具可以無(wú)須降低管道中的壓力，僅在幾分鐘之內更換傳感器。

      對于新一代的超聲流量計，超聲頻率已被提高到200KHZ，其結果是使信噪比得以改善。這使得新一代的超聲流量計對于由調壓器或調節閥所產(chǎn)生的噪聲更不敏感。

      氣體腰輪流量計技術(shù)的最新產(chǎn)品

      作為腰輪流量計中常用的盒式組件結構的一種替代物，Instromet的工程師們開(kāi)發(fā)出了結構極為緊湊的具有極優(yōu)良計量特性的IRM--3型氣腰輪流量計。它能使通過(guò)測量室的氣體泄露量達到最小，同時(shí)使由腰輪輸送的氣體體積（容積）達到最大。

      IRM--3的表體非常結實(shí)，不可能由于安裝中的未對準而發(fā)生表體變形。而一般常規氣體腰輪流量計安裝時(shí)，常常由于管道軸線(xiàn)與流量計軸線(xiàn)的不同軸而使殼體變形，易發(fā)生腰輪被卡死而停轉的故障。IRM--3則不會(huì )發(fā)生此種卡死故障。

      與Instromet擴展其精密測量前沿的傳統一致，Instromet開(kāi)發(fā)出了專(zhuān)利的IRM DUO型氣體腰輪流量計。它消除了普通腰輪流量計中所固有的主要脈動(dòng)（本質(zhì)上是氣體流量的脈動(dòng)）。通過(guò)在一個(gè)表體中精巧地安裝耦合了的兩對腰輪，而每對腰輪所產(chǎn)生的脈動(dòng)正好安排得彼此相對，從而獲得氣流的平滑的（無(wú)脈動(dòng)）流動(dòng)。這種DUO原理現已成功地用于IRM--1系列較大口徑的氣體腰輪流量計，和用于4英寸（100mm）到6英寸（150mm）口徑IRM—3型氣體腰輪流量計。所有這些新型腰輪流量計工作時(shí)，都有無(wú)與倫比的寂靜和平穩。

      IRM--3系列氣體腰輪流量計的供貨口徑為：1.5英寸（40mm）--6英寸（150mm），它相應的流量測量范圍是；0.6--100m³/h（1.5--38M，亦即G25--G650），氣體的工作壓力可達1.6MPa。此種流量計的精度優(yōu)于1%，重復性?xún)?yōu)于0.1%，量程比大于1：100。氣體工作溫度范圍：-300℃--600℃。IRM--3系列腰輪流量計已由幾個(gè)國際上主要的權威計量機構批準可用于貿易輸送計量。

      享有國際聲譽(yù)的邊境計量系統

      由于因用了Instromet的ISS監控序列軟件包，已達到具有99.99%利用率的有100%冗余度的總能量系統。ISS的先進(jìn)的彩色圖形顯示具有歷史趨勢、報警和廣泛的維護功能。這使得系統運行很省事。高級計算包括用于過(guò)程的量與質(zhì)的測量和支持冗余度的一個(gè)完整的流量庫。計量系統可通過(guò)ISS系統或中央計算機實(shí)現完整的自控。各種報表完全可以按規格改制。有可以利用的內部互聯(lián)網(wǎng)（In-tranet）支持軟件。Instromet一直在提供完整的高水平邊境天然氣計量系統的交鑰匙工程。已完成的幾個(gè)工程有：

      （1）瑞士Transitgas，WaIIbach 站：在6.75MPa下1990 680 m³/h，4×24"Q.Shic 和SM-RI-X渦輪，有分析器室，冗余的可編程調節器PLC.冗余的ISS系統。
      （2）土爾其BoIocIar 站；在7.5MPa下，120×10⁴m³/n，4×24"孔板，有分析器室，冗余的PLC.冗余的ISS系統。
      （3）意大利Masera 站；在6MPa下，230×10⁴m³/h，6×20"Q.Sonic 和SM-RI-X渦輪，有分析器室，冗余的PLC.冗余的ISS系統。
      （4）奧地利OMV.ArnoIdstein and Baumgarten 站；1990 680m³/h（在6.75MPa下），4×24"Q.Soh-ic和SM-RI-X渦輪，有分析器室，冗余的PLC、冗余的ISS系統。

      天然氣分配計量系統能提供各種便利，操作容易

      為較小計量點(diǎn)的自動(dòng)化，Instromet 提供了性能價(jià)格比高的解決辦法。在邊境計量中使用的工業(yè)強度的ISS監管（控）系統，可提供計算，復雜的管路切換，能量計算和完成報表等功能。彩色圖象的擬態(tài)顯示使操作運行非常輕松。出現任何問(wèn)題都要報警，確保操作人員獲得有關(guān)信息。在系統中測量結果記錄，檔案和變化趨勢使故障排除工作變得極為簡(jiǎn)單。

      其特點(diǎn)是由Instromet 設計完成的與中央系統的連接和通過(guò)調制解調器（modem）的支持都是標準的。已提供給用戶(hù)關(guān)于該系統的一些例子如下；

      （1）韓國，韓國燃氣；11個(gè)站，3或4個(gè)平行的計量管道；47×6"、8"、10"、12"和16"SM-RI-X渦輪流量計，用于站控的PLC，用于監控與管理的ISS軟件。計量管的自動(dòng)切換和自動(dòng)報表。
      （2）波斯尼亞Sarajevogas 地區的Kiadan 站；2×16"，1×18"SM-RI-X型渦輪流量計，EncaI2000色譜儀，用于監督管理，管道切換和報表的ISS.
      （3）馬來(lái)西亞Petronas地區蹬GeIugor 站；6.9MPa，213 750m³/h，3×8"SM-RI-X型渦輪流量計，EncaI 2000色譜儀；用于站控PLC，可實(shí)現計量管道的自動(dòng)切換，用于監管和報表的ISS .
      （4）荷蘭，NAM，Tjuchem北站和南站；7.5MPa，500×144m³/h和1000×10⁴m³/h，4和 8×24"Q.Sonic流量計，PLC和ISS監控計算機。
      （5）希臘，Depa地區的22個(gè)計量站和減壓站；5×10⁴-50×10⁴m³/h流量，SM-RI-X渦輪流量計，壓力調節器。EncaI 2000色譜儀，用于遙測和監控的PLC。