CN110595558A - 一种自适应环境温度的天然气流量测量系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种自适应环境温度的天然气流量测量系统，天然气输送管道上有温度传感器、第一电磁阀以及天然气流量计，温度传感器与天然气流量计之间设有并联的第一旁通支路和第二旁通支路，分别设有加热控制模块和冷却控制模块，加热控制模块包括第二电磁阀、天然气加热装置以及第一温控器，冷却控制模块包括第三电磁阀、天然气冷却装置以及第二温控器，温度传感器、电磁阀以及温控器分别与plc控制器信号连接。本发明可自动适应环境温度，对流入天然气流量计的天然气温度进行调整，保证了天然气流量计的测量精度，避免了环境温度对流量传感器的影响或破坏，提高了天然气流量计的使用寿命，减少大面积停车检修。

Description

一种自适应环境温度的天然气流量测量系统
技术领域
本发明涉及流量测试领域，具体涉及一种自适应环境温度的天然气流量测量系统。
背景技术
天然气流量计，是一种可测量工况体积流量或标准体积流量的仪器，并且天然气流量计的优点众多，在石油、化工、航空、造船等领域有着重要的应用。同时我们也清楚，任何仪器在使用中都会遭受到来自外界的干扰，从而影响其测量的准确性。
天然气计量精度会受到环境温度变化而变化，环境温度变化时，测量精度有所降低。长时间处于温度不稳定状态会导致仪器出现问题，计量装置中有一种仪器为流量传感器，是一种热膨胀性材料制成的，流量传感器对工作环境温度的变化感知很灵敏。计量环境温度很低时，天然气计量会较慢，计量误差也会较大，一般为正常计量值的2.6 ～3.9 倍，表明工作环境温差变化对计量仪表计量精度影响较大。
中国专利CN 206440358 U公开了一种基于电加热技术的天然气流量计检定系统，所述天然气流量计检定系统的天然气输送管道上依次设有过滤分离器、降压稳压模块、涡轮流量计以及流量调节阀，所述过滤分离器、降压稳压模块之间设有电加热控制模块，待检测流量计设置在涡轮流量计、流量调节阀之间。通过在所述过滤器、降压稳压模块之间设有电加热控制模块，采用电加热控制模块对检定用天然气进行温度加热，从而避免天然气在降压检定过程中析出液体，影响检定结果，甚至造成设备损坏。且所述电加热控制模块设置在降压稳压模块之前，因此，对天然气是采用先加热后降压的调节方式，进一步避免降压时产生冰堵的问题。但其只考虑了需要在降压检定的过程中采取加热措施，未考虑到环境温差的变化对计量仪表计量精度的影响。
发明内容
本发明的目的就是针对现有技术存在的缺陷，提供一种自适应环境温度的天然气流量测量系统。
本发明的技术方案是：
一种自适应环境温度的天然气流量测量系统，所述天然气流量测量系统的天然气输送管道上依次连接有温度传感器、第一电磁阀以及天然气流量计，所述温度传感器与所述天然气流量计之间设有并联的第一旁通支路和第二旁通支路，所述第一旁通支路上设有加热控制模块，所述第二旁通支路上设有冷却控制模块，所述加热控制模块包括依次通过管道连接的第二电磁阀、天然气加热装置以及第一温控器，所述冷却控制模块包括依次通过管道连接的第三电磁阀、天然气冷却装置以及第二温控器，所述温度传感器、第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第一温控器以及第二温控器分别与plc控制器信号连接。
所述天然气加热装置包括内部套管和外部夹套，所述内部套管为天然气输送管道，所述外部夹套中设有循环热水，所述循环热水通过电加热管加热。
进一步的，所述内部套管为螺旋形天然气输送管道。
进一步的，所述天然气冷却装置包括内部套管和外部夹套，所述内部套管为天然气输送管道，外部夹套中设有循环冷却水，所述循环冷却水通过工业冷水机冷却。
进一步的，所述内部套管为螺旋形天然气输送管道。
进一步的，所述温度传感器前端设有多级分离过滤器，所述多级分离过滤器包括多级滤网，远离所述温度传感器的一侧滤网目数小于靠近所述温度传感器的一侧滤网目数。
进一步的，所述天然气流量计为电磁流量计、超声波流量计以及涡街流量计中的一种。
进一步的，所述天然气输送管道外设保温层。
与现有技术相比较，本发明具有以下优点：本发明可自动适应环境温度，对流入天然气流量计的天然气温度进行调整，保证了天然气流量计的测量精度，避免了环境温度对流量传感器的影响或破坏，提高了天然气流量计的使用寿命，减少大面积停车检修。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图中：1、多级分离过滤器，2、温度传感器，3、第一电磁阀，4、天然气流量计，5、第一旁通支路，6、第二旁通支路，7、加热控制模块，8、冷却控制模块，9、第二电磁阀，10、天然气加热装置，11、第一温控器，12、第三电磁阀，13、天然气冷却装置，14、第二温控器。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施实例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅限于指定视图上的相对位置，而非绝对位置。
另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
实施例1
参照图1，一种自适应环境温度的天然气流量测量系统，天然气流量测量系统的天然气输送管道上依次连接有温度传感器2、第一电磁阀3以及天然气流量计4，温度传感器2与天然气流量计4之间设有并联的第一旁通支路5和第二旁通支路6，第一旁通支路5上设有加热控制模块7，第二旁通支路6上设有冷却控制模块8，加热控制模块7包括依次通过管道连接的第二电磁阀9、天然气加热装置10以及第一温控器11，天然气加热装置10包括内部套管和外部夹套，内部套管为螺旋形天然气输送管道，外部夹套中设有循环热水，循环热水通过电加热管加热；冷却控制模块8包括依次通过管道连接的第三电磁阀12、天然气冷却装置13以及第二温控器14，天然气冷却装置13包括内部套管和外部夹套，内部套管为螺旋形天然气输送管道，外部夹套中设有循环冷却水，循环冷却水通过工业冷水机冷却；温度传感器2、第一电磁阀3、第二电磁阀9、第三电磁阀12、第一温控器11以及第二温控器14分别与plc控制器信号连接，第一电磁阀、第二电磁阀以及第三电磁阀均为常闭电磁阀，通过温度传感器传送温度信号给plc控制器，控制电磁阀的启闭；温控器可采用市面常见的半导体或电阻温度传感器(热敏电阻)，当温度变化时，半导体的电阻发生相应的改变，然后由放大电路将这一变化放大，当温度到达设定的值，对应一个相应的电阻值，这时放大电路就会输出一个开关信号给plc控制器，比如断开加热电路，让温度不至于过高。温度降低时原理相同。
plc控制器通过接收传感器信号控制电磁阀的启闭和通过温控器控制电加热管加热或控制工业冷水机冷却属于现有技术，非本发明的发明点，此处不再赘述。
天然气流量计为使用流量传感器进行计量的天然气流量计，比如电磁流量计、超声波流量计或者涡街流量计。
工作原理：天然气经天然气输送管道进入天然气流量计之前首先经过多级分离过滤器分离过滤后，经过温度传感器检测温度，当温度传感器将温度传送给plc控制器时，如果温度在流量传感器的适宜工作温度范围（20℃±1℃）内，则plc控制器控制第一电磁阀开启，天然气经天然气输送管道主管道输送一定距离后进入天然气流量计，如果温度低于流量传感器的适宜工作温度范围，则第二电磁阀开启，天然气进入天然气加热装置的内部套管，经外部套管的循环热水进行加热升温，当温度经第一温控器检测达到设定温度时，停止加热，经直管道输送一段距离后，进入天然气流量计检测，如果温度高于流量传感器的适应工作温度范围，则第三电磁阀开启，天然气进入天然气冷却装置的内部套管，经外部套管的循坏冷却水冷却，当温度经第二温控器检测达到设定温度时，停止冷却，经直管道输送一段距离后，进入天然气流量计检测。本发明可使流经天然气流量计的天然气温度处于较稳定的状态，减少对流量传感器的损坏，延长天然气流量计的使用寿命，减少大范围的停车检修。
实施例2
在实施例1的基础之上，为避免天然气流量计的堵塞，温度传感器前端设有多级分离过滤器1，多级分离过滤器1包括多级滤网，远离温度传感器的一侧滤网目数小于靠近温度传感器的一侧滤网目数，进行层级过滤，首先过滤掉大颗粒，然后逐级过滤小颗粒，避免滤网造成堵塞，延长滤网的使用寿命。
实施例3
在实施例1的基础之上，为加强保温效果，天然气输送管道外设保温层，保温层为保温棉或者天然气输送管道采用聚氨酯保温管。
本发明并不限于上述的实施方式，在本领域技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化，变化后的内容仍属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种自适应环境温度的天然气流量测量系统，其特征在于：所述天然气流量测量系统的天然气输送管道上依次连接有温度传感器、第一电磁阀以及天然气流量计，所述温度传感器与所述天然气流量计之间设有并联的第一旁通支路和第二旁通支路，所述第一旁通支路上设有加热控制模块，所述第二旁通支路上设有冷却控制模块，所述加热控制模块包括依次通过管道连接的第二电磁阀、天然气加热装置以及第一温控器，所述冷却控制模块包括依次通过管道连接的第三电磁阀、天然气冷却装置以及第二温控器，所述温度传感器、第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第一温控器以及第二温控器分别与plc控制器信号连接。
2.根据权利要求1所述的自适应环境温度的天然气流量测量系统，其特征在于：所述天然气加热装置包括内部套管和外部夹套，所述内部套管为天然气输送管道，所述外部夹套中设有循环热水，所述循环热水通过电加热管加热。
3.根据权利要求2所述的自适应环境温度的天然气流量测量系统，其特征在于：所述内部套管为螺旋形天然气输送管道。
4.根据权利要求1所述的自适应环境温度的天然气流量测量系统，其特征在于：所述天然气冷却装置包括内部套管和外部夹套，所述内部套管为天然气输送管道，外部夹套中设有循环冷却水，所述循环冷却水通过工业冷水机冷却。
5.根据权利要求4所述的自适应环境温度的天然气流量测量系统，其特征在于：所述内部套管为螺旋形天然气输送管道。
6.根据权利要求3或5所述的自适应环境温度的天然气流量测量系统，其特征在于：所述温度传感器前端设有多级分离过滤器，所述多级分离过滤器包括多级滤网，远离所述温度传感器的一侧滤网目数小于靠近所述温度传感器的一侧滤网目数。
7.根据权利要求1所述的自适应环境温度的天然气流量测量系统，其特征在于：所述天然气流量计为电磁流量计、超声波流量计以及涡街流量计中的一种。
8.根据权利要求1所述的自适应环境温度的天然气流量测量系统，其特征在于：所述天然气输送管道外设保温层。
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