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計(jì)量論壇

標(biāo)題: 國際氣體流量測(cè)量技術(shù)的新進(jìn)展 [打印本頁]

作者: vandyke 時(shí)間: 2009-6-14 17:18
標(biāo)題: 國際氣體流量測(cè)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(biāo)定站 世界上唯一的一種旋轉(zhuǎn)活塞（腰輪）式校準(zhǔn)儀具有標(biāo)定站的“看站狗”WATCH BOG）能力。利用它能夠?qū)崿F(xiàn)從主參比標(biāo)準(zhǔn)流量計(jì)到主基準(zhǔn)的更直接的連接（溯源），詳見下文IRPP。這個(gè)溯源鏈?zhǔn)怯蒒MI確保和認(rèn)證的，安裝在加拿大WINNIPEG。
安裝在加拿大WINNIPEG 的TCC流量標(biāo)定站的總不確定度2000年底將達(dá)0.15%。（目前已公認(rèn)為0.2%）。IRPP校準(zhǔn)儀利用現(xiàn)代化的Instromet 的最新監(jiān)控序列軟件（ ISS Supervisory Suite Software ）來獲取全部測(cè)量結(jié)果，該軟件提供了一個(gè)快速、精確和友好的用戶界面。對(duì)全部信號(hào)，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(cè)量的延續(xù)（持續(xù)）時(shí)間最佳化，是獲得一個(gè)客觀的不確定度結(jié)果的基礎(chǔ)。為確保測(cè)量結(jié)果的完善一致，系統(tǒng)已被最佳化。它能進(jìn)行快速的誤差檢測(cè)。
第一個(gè)工業(yè)用大型旋轉(zhuǎn)活塞式校準(zhǔn)儀（IRPP）
在進(jìn)行大量的研究和無數(shù)次的實(shí)驗(yàn)之后， Instromet 獨(dú)特的旋轉(zhuǎn)活塞式（腰輪）校準(zhǔn)儀現(xiàn)已安裝在加拿大的TCC流量標(biāo)定站。該校準(zhǔn)儀是基于一系列的無脈動(dòng)的氣體腰輪流量計(jì)，能在很寬的壓力和流量范圍內(nèi)提供高度精確的流量測(cè)量結(jié)果。它所具有的只有在實(shí)驗(yàn)室中才能取得的精確度和重復(fù)性使其能相當(dāng)可觀地減小一個(gè)流量標(biāo)定裝置的總不確定度。
工業(yè)用旋轉(zhuǎn)活塞式校準(zhǔn)儀（IRPP）的主要特點(diǎn)：
（1）極高的精確度；（2）極好的重復(fù)性；（3）與標(biāo)定站的安裝無關(guān)；（4）與氣體的溫度、壓力和組分無關(guān)；（5）極寬的量程比；（6）可量測(cè)性好；（ Scalable ）可將IRPP系統(tǒng)安裝在氣體貿(mào)易輸送計(jì)量站或流量測(cè)試裝置處，在這里可利用IRPP作為備用的傳遞標(biāo)準(zhǔn)，以便對(duì)其它流量計(jì)進(jìn)行常規(guī)的例行的檢定。它的測(cè)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(yùn)至溯源的主基準(zhǔn)（更高級(jí)的檢定實(shí)驗(yàn)室）。
專用的軟件系統(tǒng)能輸出快速響應(yīng)的流量信號(hào)并減小不必要的數(shù)據(jù)，從而將IRPP制作成一個(gè)現(xiàn)實(shí)的校準(zhǔn)儀式的標(biāo)準(zhǔn)流量計(jì)。
超聲流量計(jì)的最新一代產(chǎn)品——“運(yùn)動(dòng)跑車”
最新一代的氣體超聲流量計(jì)已經(jīng)出現(xiàn)。這種杰出的流量計(jì)的超聲探頭（傳感器）相對(duì)于流量計(jì)表體處于垂直方位，這與傳統(tǒng)的沿傾斜角度插入的傳感器不同。專為4英寸（100 mm）到8英寸（200mm）管道而設(shè)計(jì)的這種新型Q Sonic----3氣體超聲流量計(jì)結(jié)構(gòu)是非常緊湊的，它使用于氣體的貿(mào)易輸送計(jì)量。聲道的配置仍然依據(jù)已證實(shí)且受專利保護(hù)的雙反射原理，同時(shí)結(jié)合通過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(jì)中也是采用雙反射聲道與單反射聲道相結(jié)合的原理。
將傳感器安裝在測(cè)量管的半頂部，這樣做一方面是為了便于維護(hù)，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(jì)能更好地適用于濕氣體的場(chǎng)合。
在新一代的超聲流量計(jì)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面的，另一個(gè)特點(diǎn)是；在線帶壓更換傳感器仍是一個(gè)由用戶決定的任選項(xiàng)。有專門為此而開發(fā)的抽出工具。利用此抽出工具可以無須降低管道中的壓力，僅在幾分鐘之內(nèi)更換傳感器。
對(duì)于新一代的超聲流量計(jì)，超聲頻率已被提高到200KHZ ，其結(jié)果是使信噪比得以改善。這使得新一代的超聲流量計(jì)對(duì)于由調(diào)壓器或調(diào)節(jié)閥所產(chǎn)生的噪聲更不敏感。
氣體腰輪流量計(jì)技術(shù)的最新產(chǎn)品
作為腰輪流量計(jì)中常用的盒式組件結(jié)構(gòu)的一種替代物,Instromet 的工程師們開發(fā)出了結(jié)構(gòu)極為緊湊的具有極優(yōu)良計(jì)量特性的IRM---3型氣腰輪流量計(jì)。它能使通過測(cè)量室的氣體泄露量達(dá)到最小，同時(shí)使由腰輪輸送的氣體體積（容積）達(dá)到最大。
IRM—3的表體非常結(jié)實(shí)，不可能由于安裝中的未對(duì)準(zhǔn)而發(fā)生表體變形。而一般常規(guī)氣體腰輪流量計(jì)安裝時(shí)，常常由于管道軸線與流量計(jì)軸線的不同軸而使殼體變形，易發(fā)生腰輪被卡死而停轉(zhuǎn)的故障。IRM---3則不會(huì)發(fā)生此種卡死故障。
與Instromet 擴(kuò)展其精密測(cè)量前沿的傳統(tǒng)一致，Instromet 開發(fā)出了專利的IRM DUO型氣體腰輪流量計(jì)。它消除了普通腰輪流量計(jì)中所固有的主要脈動(dòng)（本質(zhì)上是氣體流量的脈動(dòng)）。通過在一個(gè)表體中精巧地安裝耦合了的兩對(duì)腰輪，而每對(duì)腰輪所產(chǎn)生的脈動(dòng)正好安排得彼此相對(duì)，從而獲得氣流的平滑的（無脈動(dòng)）流動(dòng)。這種DUO原理現(xiàn)已成功地用于IRM—1系列較大口徑的氣體腰輪流量計(jì)，和用于4英寸（100mm）到6英寸（150mm）口徑IRM—3型氣體腰輪流量計(jì)。所有這些新型腰輪流量計(jì)工作時(shí)，都有無與倫比的寂靜和平穩(wěn)。
IRM—3系列氣體腰輪流量計(jì)的供貨口徑為：1.5英寸（40mm）--6英寸（150mm），它相應(yīng)的流量測(cè)量范圍是；0.6----100m3 / h（1.5---38M，亦即G25—G650），氣體的工作壓力可達(dá)1.6MPa。此種流量計(jì)的精度優(yōu)于1%，重復(fù)性優(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(jì)已由幾個(gè)國際上主要的權(quán)威計(jì)量機(jī)構(gòu)批準(zhǔn)可用于貿(mào)易輸送計(jì)量。
享有國際聲譽(yù)的邊境計(jì)量系統(tǒng)
由于因用了Instromet的ISS監(jiān)控序列軟件包，已達(dá)到具有99.99%利用率的有100%冗余度的總能量系統(tǒng)。ISS的先進(jìn)的彩色圖形顯示具有歷史趨勢(shì)、報(bào)警和廣泛的維護(hù)功能。這使得系統(tǒng)運(yùn)行很省事。高級(jí)計(jì)算包括用于過程的量與質(zhì)的測(cè)量和支持冗余度的一個(gè)完整的流量庫。計(jì)量系統(tǒng)可通過ISS系統(tǒng)或中央計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)完整的自控。各種報(bào)表完全可以按規(guī)格改制。有可以利用的內(nèi)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(jì)量系統(tǒng)的交鑰匙工程。已完成的幾個(gè)工程有：
（1）瑞士Transitgas,WaIIbach 站：在6.75 MPa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(diào)節(jié)器PLC.冗余的ISS系統(tǒng)。
（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(tǒng)。
（3）意大利Masera 站；在6 MPa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(tǒng)。
（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(tǒng)。
天然氣分配計(jì)量系統(tǒng)能提供各種便利，操作容易
為較小計(jì)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(jì)量中使用的工業(yè)強(qiáng)度的ISS監(jiān)管（控）系統(tǒng)，可提供計(jì)算，復(fù)雜的管路切換，能量計(jì)算和完成報(bào)表等功能。彩色圖象的擬態(tài)顯示使操作運(yùn)行非常輕松。出現(xiàn)任何問題都要報(bào)警，確保操作人員獲得有關(guān)信息。在系統(tǒng)中測(cè)量結(jié)果記錄，檔案和變化趨勢(shì)使故障排除工作變得極為簡(jiǎn)單。
其特點(diǎn)是由Instromet 設(shè)計(jì)完成的與中央系統(tǒng)的連接和通過調(diào)制解調(diào)器（modem）的支持都是標(biāo)準(zhǔn)的。已提供給用戶關(guān)于該系統(tǒng)的一些例子如下：
（1）韓國，韓國燃?xì)猓?1個(gè)站，3或4個(gè)平行的計(jì)量管道；47×6"、8"、10"、12"和16"SM—RI---X渦輪流量計(jì)，用于站控的PLC，用于監(jiān)控與管理的ISS軟件。計(jì)量管的自動(dòng)切換和自動(dòng)報(bào)表。
（2）波斯尼亞Sarajevogas 地區(qū)的Kiadan 站；2×16"，1×18"SM—RI—X型渦輪流量計(jì)，EncaI2000 色譜儀，用于監(jiān)督管理，管道切換和報(bào)表的ISS。
（3）馬來西亞Petronas地區(qū)蹬GeIugor 站；6.9MPa,213 750m3/h,3×8"SM—RI—X型渦輪流量計(jì)，EncaI 2000 色譜儀；用于站控PLC，可實(shí)現(xiàn)計(jì)量管道的自動(dòng)切換，用于監(jiān)管和報(bào)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(jì)，PLC和ISS監(jiān)控計(jì)算機(jī)。
（5）希臘，Depa地區(qū)的22個(gè)計(jì)量站和減壓站；5×104--50×104m3/h流量，SM—RI—X渦輪流量計(jì)，壓力調(diào)節(jié)器。EncaI 2000色譜儀，用于遙測(cè)和監(jiān)控的PLC。

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