CN220583551U - 一种天然气流量标准装置 - Google Patents

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付顺康
陈曦宇
刘博韬
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Abstract

本实用新型提供了一种天然气流量标准装置，包括第一流量计、第二流量计、用于测量第一流量计与第二流量计之间压力差的第一变送器以及用于测量第二流量计压力值的第二变送器，第一流量计分别与第二流量计以及第一变送器连接，第二变送器分别与第二流量计以及第一变送器连接。本实用新型可以有效地减小了压力测量引入的准确度分量，提升了标准装置的不确定度水平，提高了测量的精度，确保了装置的准确可靠。

Description

一种天然气流量标准装置
技术领域
本实用新型主要涉及流量仪表技术领域，具体涉及一种天然气流量标准装置。
背景技术
天然气流量计作为天然气贸易交接计量的主要仪表，在天然气输气场站及计量站中被广泛使用，需要定期通过流量标准装置实流检定的方式对其计量性能进行确认。目前国内流量标准装置多采用标准表法原理，通过录取相同时间段内标准流量计与被检流量计输出的流量值，确定被检流量计的计量性能，但由于天然气具有可压缩性，标准流量计与被检流量计的工况条件不尽相同，需要准确测量两处的温度、压力工况条件，经温度、压力及压缩因子补偿后进行比较计算，而标准表法原理很难满足其条件，从而导致测量精度差。目前压力测量多选用压力变送器进行直接测量，准确度等级达到0.05级，想要提高精度的难度较大。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种天然气流量标准装置，可以解决标准流量计与被检流量计的工况条件不尽相同以及提高精度难度较大的问题。
本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种天然气流量标准装置,包括第一流量计、第二流量计、用于测量所述第一流量计与所述第二流量计之间压力差的第一变送器以及用于测量所述第二流量计压力值的第二变送器，
所述第一流量计分别与所述第二流量计以及所述第一变送器连接，所述第二变送器分别与所述第二流量计以及所述第一变送器连接。
本实用新型的有益效果是：通过第一流量计、第二流量计、第一变送器以及第二变送器可以有效地减小了压力测量引入的准确度分量，提升了标准装置的不确定度水平，提高了测量的精度，确保了装置的准确可靠。
在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。
进一步，所述第一流量计为涡轮流量计。
采用上述进一步方案的有益效果是：有效地减小了压力测量引入的准确度分量，提升了标准装置的不确定度水平。
进一步，所述第一变送器为差压变送器。
采用上述进一步方案的有益效果是：大大地减小了压力测量不确定度对标准装置不确定度的贡献，提升了测量的准确度。
进一步，所述第二变送器为绝压变送器。
采用上述进一步方案的有益效果是：提高了测量的精度，确保了装置的准确可靠。
进一步，所述第一变送器的正压端与所述第一流量计连接，所述第一变送器的负压端与所述第二变送器连接。
采用上述进一步方案的有益效果是：有效地减小了压力测量引入的准确度分量，提升了标准装置的不确定度水平，提高了测量的精度，确保了装置的准确可靠。
附图说明
图1为本实用新型实施例提供的一种天然气流量标准装置的结构图。
附图中，各标记所代表的部件名称如下：
1、第一流量计,2、第二流量计，3、第一变送器，4、第二变送器。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。
如图1所示，一种天然气流量标准装置,包括第一流量计1、第二流量计2、用于测量所述第一流量计1与所述第二流量计2之间压力差的第一变送器3以及用于测量所述第二流量计2压力值的第二变送器4，
所述第一流量计1分别与所述第二流量计2以及所述第一变送器3连接，所述第二变送器4分别与所述第二流量计2以及所述第一变送器3连接。
应理解地，所述第一流量计1和所述第二流量计2均是指示被测流量和(或)在选定的时间间隔内流体总量的仪表，简单来说，就是用于测量管道或明渠中流体流量的一种仪表。
应理解地，所述第二流量计2可以为气体流量计。
具体地，低压端压力源为被检流量计压力，则标准流量计(即第一流量计1)的压力值为:
Ps＝Pm+ΔPm
式中：
Ps为标准流量计(即第一流量计1)处的压力值，KPa；
Pm为被检流量计(即第二流量计2)处的压力值，KPa；
ΔPm为标准流量计(即第一流量计1)与被检流量计(即第二流量计2)之间的差压值，KPa。
具体地，通过所述第一变送器3能够得到所述第一流量计1与所述第二流量计2之间的压力差，通过所述第二变送器4能够得到所述第二流量计2的压力值，通过将所述第一流量计1与所述第二流量计2之间的压力差与所述第二流量计2的压力值进行相加，从而得到所述第一流量计1的压力值。
上述实施例中，通过第一流量计、第二流量计、第一变送器以及第二变送器可以有效地减小了压力测量引入的准确度分量，提升了标准装置的不确定度水平，提高了测量的精度，确保了装置的准确可靠。
可选的，作为本实用新型的一个实施例,所述第一流量计1为涡轮流量计。
应理解地，涡轮流量计(即第一流量计1)是一种具备温度和压力补偿功能的速度式流量计量器具，属于速度式流量计的一种，其工作原理为：流动流体的动力驱使涡轮叶片旋转，其旋转速度与体积流量近似成比例，通过流量计的流体体积示值是以涡轮叶轮转数为基准的。涡轮流量计由于其测量精度高，重复性和稳定性好、量程范围宽、对流量变化反应迅速、抗干扰能力强、信号便于传输等特点，广泛应用于石油、化工、电力、燃气管网、城市燃气等领域，并被广泛应用于贸易结算。
上述实施例中，有效地减小了压力测量引入的准确度分量，提升了标准装置的不确定度水平。
可选的，作为本实用新型的一个实施例，所述第一变送器3为差压变送器。
应理解地，压差变送器(即第一变送器3)是新型变送器，关键原材料和整机都需要经过严格组装和测试，该产品具有设计原理先进、品种规格齐全、安装使用简便等特点。由于该机型外观上完全融合了目前国内最为流行，并被广泛使用的两种变送器的结构优点，让使用者有耳目一新的感觉，同时与传统的1151、CECC等系列产品在安装上可直接替换，有很强的通用性和替代能力。为适合国内自动化水平的不断提高和发展，该系列产品除设计小巧精致外，更推出具有HART现场总线协议的智能化功能。
具体地，通常情况下，压力变送器量程远大于差压变送器量程，因此相同准确度等级的差压变送器测量误差小于传统的直接利用压力变送器测量压力的误差，大大减小了压力测量不确定度对标准装置不确定度的贡献，提升了测量的准确度。
上述实施例中，大大地减小了压力测量不确定度对标准装置不确定度的贡献，提升了测量的准确度。
可选的，作为本实用新型的一个实施例，所述第二变送器4为绝压变送器。
具体地，绝对压力变送器(即第二变送器4)可实现对除气系统、蒸馏塔、蒸发器和结晶器等设备内的绝对压力测量，允许在10Mpa下的压力。绝对压力变送器的δ室一侧接受被测绝对压力信号，另一侧被封闭成高真空基准室，然后将其转换成4～20mA DC信号输出。
上述实施例中，提高了测量的精度，确保了装置的准确可靠。
可选的，作为本实用新型的一个实施例，所述第一变送器3的正压端与所述第一流量计1连接，所述第一变送器3的负压端与所述第二变送器4连接。
具体地，压差变送器(即第一变送器3)是测量变送器两端压力之差的变送器，输出标准信号(如4～20mA、0～5V)。差压变送器与一般的压力变送器不同的是它们均有2个压力接口，差压变送器一般分为正压端和负压端，一般情况下，差压变送器正压端的压力应大于负压段压力才能测量。
上述实施例中，有效地减小了压力测量引入的准确度分量，提升了标准装置的不确定度水平，提高了测量的精度，确保了装置的准确可靠。
可选的，作为本实用新型的另一个实施例，本实用新型用于在天然气流量标准装置中的应用，采用“绝压+差压”的标准涡轮流量计压力测量模式，可有效减小压力测量引入的准确度分量，提升标准装置的不确定度水平，确保了装置的准确可靠。
可选的，作为本实用新型的另一个实施例，本实用新型适用在不同原理的标准装置中应用，促进天然气计量水平的进步，维护天然气贸易交接中的公平公正，应用前景广阔。
可选的，作为本实用新型的另一个实施例，本实用新型可有效减小压力测量引入的准确度分量，提升标准装置的不确定度水平，确保了装置的准确可靠。
可选的，作为本实用新型的另一个实施例，本实用新型通过对流量标准装置工作原理及不确定度分析发现，研究一种标准涡轮流量计和被检流量计采用差压+绝压的组合测量方式，减小测量误差的同时降低标准装置不确定度中引入的压力测量不确定度分量。
本实用新型的使用方法是：通过所述第一变送器3能够得到所述第一流量计1与所述第二流量计2之间的压力差，通过所述第二变送器4能够得到所述第二流量计2的压力值，通过将所述第一流量计1与所述第二流量计2之间的压力差与所述第二流量计2的压力值进行相加，从而得到所述第一流量计1的压力值。
本实用新型的优点是，有效地减小了压力测量引入的准确度分量，提升了标准装置的不确定度水平，提高了测量的精度，确保了装置的准确可靠。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内，同时，本实用新型不涉及计算机程序改进的内容。

Claims (5)

1.一种天然气流量标准装置,其特征在于，包括第一流量计(1)、第二流量计(2)、用于测量所述第一流量计(1)与所述第二流量计(2)之间压力差的第一变送器(3)以及用于测量所述第二流量计(2)压力值的第二变送器(4)，
所述第一流量计(1)分别与所述第二流量计(2)以及所述第一变送器(3)连接，所述第二变送器(4)分别与所述第二流量计(2)以及所述第一变送器(3)连接。
2.根据权利要求1所述的一种天然气流量标准装置，其特征在于，所述第一流量计(1)为涡轮流量计。
3.根据权利要求1所述的一种天然气流量标准装置，其特征在于，所述第一变送器(3)为差压变送器。
4.根据权利要求1或2所述的一种天然气流量标准装置，其特征在于，所述第二变送器(4)为绝压变送器。
5.根据权利要求3所述的一种天然气流量标准装置，其特征在于，所述第一变送器(3)的正压端与所述第一流量计(1)连接，所述第一变送器(3)的负压端与所述第二变送器(4)连接。
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