涡街流量计在天然气流量测量中的应用

     天然气流量计一般选择智能式涡街流量计。具有测量精度高、量程宽、功耗低、安装方便、操作简单、压力损失小等优点，可测量工况体积流量或标准体积流量(一体化智能温度、压力补偿)，根据用户需要，可附带脉冲或4～20mADC 电流输出功能。是目前比较理想的天然气计量仪表。

     天然气是以甲烷（CH4）为主的多种气体组成的混合气体，具有易燃、高热值、便于传输的特点。是我国重要的能源之一。由于天然气直接通过管道传输给用户，那么它的流量计量就显得特别重要。天然气流量一般采用差压式方法进行测量，其测量原理依据国标GB/T2624-93，石油天然气总公司为了规范天然气流量测量，于83 年颁布了SYL04-83《天然气流量的标准于L 板计量法》、96 年又颁布了SY/T6143-1996《天然气流量的标准孔板计量方法》，为了天然气流量测量准确性提供了可靠标准。近年来，各油、气田除了继续应用差压式仪表测量天然气流量外，还越来越重视应用涡街流量计测量天然气流量。
     涡街流量计测量天然气流量的原理是：当介质流速足够大时，安装在管道中涡街流量计的漩涡发生体（即三棱柱）两侧便会交替产生漩涡。并逐渐增大，从发生体分离后向下游流动，形成列漩涡系列- 即涡街，这一过程称为漩涡的剥离，如图1.漩涡剥离的频率在一定的流速范围内，与介质流速成线性关系，且这一关系不受流体的密度、粘度、压力、温度的影响。漩涡剥离频率与流速的关系为：【详情公式计算原理 见文章底部的图片】

    流速信号中存在大量的噪音干扰信号，由管道振动、外界振动引起的干扰信号，还有50 Hz 交流电的干扰信号，真正的现场存在的干扰要比这些强得多，也就是使用捕捉数字脉冲的检测方式不能检测出低流速下的信号，这些信号都对流速的测量，特别是低流速的测量产生很坏的影响。所以必须对原始信号进行处理。从数字滤波前后的流速信号波形对比可以看出，滤波后的波形要平滑的多，也就是将大部分的噪音信号去除了，这样就可以方便进行计算，得出流速值。从数字滤波后的波形图可以看出，IIＲ 滤波和FIＲ 滤波都能够达到不错的效果，都可以完成流速信号的检测，可以根据它们的适用场合和适用条件不同，决定选用具体的滤波方法，达到检测流速信号的*效果。

     从公式（9）可以看出温度、压力对流量有很大影响，所以系统上应加上温、压补偿。如图2.以上为涡街流量计测量天然气流量的计算公式推导，但在测量中还应注意以下事项：
1. 涡街流量计传感器形式很多，有热敏式、磁敏式差变电容式、压电应力式、压电应变式等。经试验，这几种形式中压电应变式、差变电容式抗脏、抗振性能较好、较适用。经净化处理的天然气，磁敏式也可采用。
2.涡街流量计是速度式仪表，在天然气流量测量时应安装足够长的测量管以保证测量精度，具体长度可见有关流量计使用说明书。当直管段长度不够时，也可安装整流器以缩短测量管长度。

从上面叙述可以清楚看到应用涡街流量计测量天然气，计算十分方便，安装时也不用敷设差压引压管，使安装也变得十分容易。应用中对天然气的组分分析也不用十分严格。（从公式（9）能看出）。其量程比也比差压式大些，压损又比差压式小，所以，涡街流量计在天然气流量测量领域中，定能得到广泛应用