智能自动化仪表在燃气流量中的测量

摘要：在燃气企业里最重要的能源就是天然气，在天然气的使用和燃料的利用上关键就是要有天然气的流量准确点测量参数。随着工业自动化的快速发展，智能流量仪表的运用也更加广泛，并作为一种自动化的流量测量仪器起着重要的作用。这些智能仪表功能齐全，量程各异。周期检定时需要测试的点非常多，以往一直沿用传统的人工手动检定方法，因而劳动强度大，工作效率低，检定原始数据不易管理，而且测量的准确度难于提高。为此，本单位现有的多功能校准器（FLUKE 5720A）和高准确度数字多用表（FLUKE 8508A）的基础上组建智能仪表的计量测试自动化系统，以提高工作效率和测试精度，使计量工作自动化，规范化，标准化，更好的推动工业经济的快速发展。

关键词：智能仪表 天然气 自动化测量

中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2014）06-0115-01

智能流量仪表当前被广泛的运用于工业生产过程、能源计量、环境保护工程、交通运输等领域，尤其是在燃气流量测量工业自动化的发展过程中，智能流量仪表的具体运用，在自动化仪表与装置的功能发挥上作用越来越突出。

1 智能自动化仪表测量系统组建

1.1 系统的基本配置如下

（1）多功能标准源（FLUKE 5720A）；（2）功率放大器（FLUKE 5725A）；（3）电压传递标准（FLUKE 732A）；（4）标准电阻（FLUKE 742A）；（5）数字多用表（FLUKE 8508A）；（6）仪器控制器；（7）被检DMM。

1.2 硬件组装与诊断

先设置多功能标准源（FLUKE 5720A）和被检DMM的程控地址。用GP-IP母线将其与计算机都连接起来。设备开机和系统启动后，标准源与被检DMM都处于程控状态。

1.3 软件部分

此部分是本项目中工作量最大、难度最大的部分。5720A多功能标准源的自动校准程序，校准报告的打印程序，这两个程序用于对5720A本身进行量值传递，以保证量值的溯源性。在检定规程中完成校准值的程控，把被测仪表测得的数据传送到计算机，进行数据处理，误差分析，格式化处理后送打印机打印原始记录和出具检定证书。文件编制把系统的使用说明，验证方法、维护修理方面的资料编写成一套相关的文件，包括系统的结构细节。以便系统升级和后续人员使用。更利于建立新的自动测试系统。

1.4 系统技术指标及效率

能上能实现DCV，ACV，DCI，ACI及OHM的个量程的量值传递。本系统可对带GP-IP接口的智能仪表实现全自动测量。对不带GP-IP接口的仪表可实现半自动测量。技术指标上能覆盖和满足目前所有在用的智能仪表，确保数据的准确可靠。检测效率上能保证量值传递方便可靠，测试速度快，测试精度高。系统可以自动却换变量，对测试数据能够自动分析处理，并有多种提示方式，记录能力，查询备份功能。

2 智能自动化流量仪表在燃气中的测量

2.1 系统的校验检定

对于智能流量仪表的系统原理，首先要有全面的了解，对于自动化的具体运用有很大的好处，尤其是设计到的信号采集、转换、运算处理等，包括控制输出系统、打印等各项功能，可以从工控机的管理着手，对各类传感器、高精度电子秤、各类阀的上传数据进行全面的运算，这些都是属于系统控制的部分，此外，还要从系统的抗干扰方面进行考虑，深入系统内部的检测，可以采取硬件方面的措施使用，从器件选择、电路布局、体系结构和抗干扰措施等方面进行改进；在自动控制与数据采集通道干扰的主要因素之一是导线间的相互耦合感应产生的干扰。为此系统采用双绞线屏蔽线对。在变压器的转换使用过程中，采用交流电的输入端口，并联压敏电阻，从而更好的解决系统抗干扰能力较弱的问题，提升系统的整体运行功能。

2.2 流量仪表的检验技术

在工业自动化的技术手段上，流量仪表的检验也是一个重要的环节，通常可以采用直接测量法和间接测量两种方法，从这种技术的具体应用中更好的发挥流量仪表在工业自动化的具体运用。其中，间接测量法是以测量流量仪表传感器的结构尺寸或其它与计算流量有关的量，并按规定方法使用，间接地校验其流量值，获得相应的精确度；直接测量法也称为实流校验法，是以实际流体流过被校验仪表，再用别的标准装置测出流过被校仪表的实际流量，与被校仪表的流量值作比较，或将待标定的仪表进行分度。

2.3 输入流程的技术

通过计算机辅助技术的运用，对流量仪表检验中的数据，通过后台的Excel数据表，并选择一定的型号和规格，输入相应的数据，对监测点的数据形成全面的自动化运用模式，根据校验规程，要先将整个管道充满水，由于前一个校验流程至变频泵，启动泵，30s后顺序开启秤排水阀、表后阀门和表前阀门；由于在系统的不同状态下，阀门的开关要求不同，出于安全考虑，增加了阀门的检查流程；充水5min 后关闭泵，如果充水量不够，可多次进行充水。

3 智能仪表流量量程调整

将混合在一起的高焦混合天然气进行调整之后就会有最适合的工艺要求，将各种工作要求和不一样的混合天然气在公式里得到调整之后就会有量程的参数出现，这样的参数很大程度就会影响到流体的条件设计。不同的高焦比就会有不一样的体积流量比：

当表压力7000Pa，温度为25 ℃时，

其值是：

每一个仪表的量程不同，流量不同所以扩展出来的测量结果也不相同，而且流量还会加倍。

4 结语

通过本文对智能自动化仪表的测量方式实现了天然气流量的测量，这也是整个天然气流量测量过程中的一种十分有效的方式。相信智能仪表在燃气测量领域会不断被拓宽且深化。

参考文献

[1]柳玉松，周仲虎.化工装置常用流量计原理及选型使用探讨[J].贵州工业大学学报（自然科学版），2008（05）.

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[3]柳玉松.化工装置常用流量计原理及选型使用探讨[J].贵州化工，2007（06）.

[4]曲行丽，杨廷剑.流量测量技术综述[J].科技信息，2011（22）.

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