近年來，隨著各行業對成本核算、貿易往來、節約能源、自動控制等工作的重視，用戶對流量測量的需求日益增多， 同時對流量計的測量精度、量程比、適用介質等技術指標提出了越來越高的要求。由于城市燃氣管網遍布于整個城市，考慮 到供氣安全、管道的沿程壓力損失等問題，管道中的介質（液化天然氣、煤制氣）一般壓力較低、流速不高，因此其流量測 量有固有的特殊性。基于此，本文主要氣體渦輪流量計特點及應用進行研究。

隨著我國天然氣工業的快速發展，用于天然氣計量的流 量計數量日益增多，天然氣貿易計量直接涉及到貿易雙方巨 大的經濟利益，因此，確保流量計的計量準確度也就成為了 供需雙方關注的焦點。

1.渦輪流量計的原理

渦輪流量計是一種速度式流量計，利用氣體推動流量計 葉輪轉動，葉輪旋轉的速度與流體體積流量成正比，根據電 磁感應原理，利用磁敏傳感器從同步轉動的葉輪上感應出與 流體體積流量成正比的脈沖信號，經運算處理得出體積流量。 其測量精度較高，準確度等級可達到0.5級、1.0級、1.5 級；量程比寬，一般為1： 10測量范圍寬；結構緊湊輕巧， 裝維護方便前后直管段要求較低，可用于中、高壓計量。

2.渦輪流量計的特點

渦輪流量計是一種有很多優點的流量儀表歸納起來，它 有如下特點：（1)準確度高。渦輪流量計的準確度在 (0.5-0. 1)%左右，在線性流量范圍內，即使流量發生變化，

累積流量準確度也不會降低，并且在短時間內，渦輪流量計 的再現性可達0.05%。(2)量程比寬。渦輪流量計的量程比 可達8-10，在同樣口徑下，渦輪流量計的最大流量值大于很 多其它流量計。（3)適應性強。渦輪流量計可以做成封閉結 構，其轉速信號是非接觸測量，所以容易實現耐高壓設計。 如果流量計的渦輪和軸承選擇耐高溫、熱膨脹系數小的材料， 就可以在較寬的溫度范圍內使用。（4)數字信號輸出。渦輪 流量計輸出為與流量成正比的脈沖數字信號，它具有在傳輸 過程中準確度不降低、易于累積、易于送入計算機系統的優 點。

3.誤差的產生及消除

渦輪流量計同樣存在以下缺點：有可動部件，易于損壞， 關鍵件軸承易磨損，抗臟污能力差，對介質的干凈程度要求 較高，難以長期保持校準特性，需要定期校驗。造成誤差的 原因有：計量表自身質量問題，設計選型不合理，安裝不到 位，運行中維護保養不當等。

(1)合理選型，由于渦輪流量計渦輪慣性的存在，在 流量波動頻繁的場合不宜使用，否則會降低計量精度。要比 較準確地估計用氣量的峰谷值和介質的壓力情況，正確確定 流量計的規格。從渦輪流量計誤差特性曲線可以看出，應使 流量計的工作流量范圍20%Qmax-80%Qmax (Qmax為流量計的 最大流量）。（2)氣體渦輪流量計前必須安裝過濾器；應保 持過濾器暢通，若發現過濾器堵塞（可憑過濾器進出壓差來 判斷）時，應及時對過濾器進行清洗，若未配差壓計的每月 清洗一次。（3)渦輪流量計對上、下游直管段有一定要求。 對于工業測量，一般要求上游10D，下游5D的直管長度。為 消除二次流動，最好在上游端加裝整流器。若上游端能保證 有10D左右的直管段，并加裝整流器，可使流量計的測量準 確度達到標定時的準確度等級.尤其是表前有縮徑或半開閥 門的情況。安裝時，密封墊不得突入管道中，流量計與管路 軸線目測不得有明顯偏差，不得產生安裝應力。

4.渦輪流量計的應用

為了使檢定合格的渦輪流量計在現場正常運行，需要注 意以下幾方面的問題。

4.1天然氣介質對渦輪流量計的影響

1)在實際使用過程中，渦輪流量計經常會出現臟污情 況，從而影響流量計葉輪的轉動，如不進行處理，就會影響 流量計脈沖輸出。2)表體內壁及上游直管段的表面粗糙度 變化引起流速分布的變化，從而影響流量計的準確度和穩定 性。不同廠家的渦輪流量計的傳感器敏感程度各不相同。一 般來說，臟污堆積對口徑小的渦輪流量計較之口徑大的渦輪 流量計的影響更大。

4.2工況條件對渦輪流量計的影響

由于渦輪流量計渦輪慣性的存在，在流量波動頻繁的場 合不宜使用，否則會降低計量精度。同時，要比較準確地估 計用氣量的峰谷值和介質的壓力情況，正確確定流量計的規 格。從渦輪流量計誤差特性曲線可以看出，應使流量計的工 作流量范圍在20%Qmax?80%Qmax (Qmax為流量計的最大流 量）之間。當被測介質流量小于所選流量計的20%Qmax以下 時，介質流體在管道中流速遲緩處于層流狀況，流量計的測 量線性變差，難以達到用戶要求的計量精度。當介質工況流 量大于所選流量計的80%Qmax時，渦輪轉速將變的很快，減 速軸承和支架的磨損會影響渦輪流量計的使用壽命。

4.3渦輪流量計在安裝中的要求

1)介質流體流速分布不對稱和旋渦流是影響渦輪流量 計測量精度的重要原因，要清除流速不對稱和旋渦流則需要 在渦輪流量計前端有足夠長的直管段。2)渦輪流量計的安 裝位置不能有激烈的機械震動和強的電磁干擾。3)渦輪流 量計安裝時，密封墊不得突入管道中，流量計與管路軸線目 測不得有明顯偏差。不得產生安裝應力。

4.4帶機械讀數渦輪流量計的要求

對于有機械讀數帶修正儀的渦輪流量計，除抄取標況體 積值之外，同時應該及時比對基表讀數與修正儀上的工況流 量是否一致，兩者正常情況下應該是相差不大的。

4.5流量計拆卸要求

工藝管道檢修時應拆下流量計，然后用干凈的布把流量 計兩端包好，防止污物、鐵屑等落入流量計將渦輪葉片損壞。

4.6流量計的日常檢查

為保證渦輪流量計長期正常工作，應加強儀表的運行檢 查，監測葉輪旋轉情況，如聲音異常應及時卸下檢查傳感器 內部零件，渦輪軸承磨損嚴重或葉片損壞的，必須維修更換， 并重新檢定。

4.7流量計的日常維護

有潤滑油或清洗液注入口的傳感器，應按要求定期注入 潤滑油或清洗液，保證葉輪良好運行。在無潤滑油情況下長 期連續運行，勢必造成致命磨損，阻尼力增加而導致運行變 慢，計量結果產生負差并且影響使用壽命。

5.結語

為保證氣體渦輪流量計的現場計量性能，需要正確使用 流量計，并進一步深入研宄不同介質和壓力標準裝置檢定渦 輪流量計的差異，以及影響渦輪流量計測量誤差的關鍵因素， 以指導現場流量計的使用，保證流量計現場計量量值的準確

可靠。