天然气超声流量计量系统介绍
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中国天然气计量技术标准体系介绍
已重新修订并报批，待发布。 2.GB/T21446-2008 《 用 标 准
孔板流量计测量天然气流量》 GB/T21446-2008 非 等 效 采 用
ISO5167：2003 （E）《用安装在充满 流体的圆形截面管道中的差压装 置 测 量 流 量 》， 同 时 参 考 了 AGA No.3：2000《天然气流体计量 同心 直角边孔板流量计》的部分内容， 标准规定了标准孔板的结构形式、 技术要求； 节流装置的取压方式、 使用方法、安装和操作条件以及天 然气在标准条件下体积流量、质量 流量和能量流量的计算方法，同时 还给出了计算流量及其有关不确 定度等方面的必要资料。此标准只 适用于取压方式为法兰取压和角 接取压的节流装置，不适用于孔板 开孔直径小于12.5mm， 测 量 管 内 径大于1000mm和小于50mm，直径 比 大 于0.75和 小 于0.1以 及 雷 诺 数 小于5000的场合。
6.GB/T17747-1999 《 天 然 气 压缩因子计算》
GB/T17747 -1999 等 效 采 用 ISO12213：1997 《天然气压缩因子 计算》，其规定了天然气、含人工掺 和物的天然气和其他类似混合物 仅以气体状态存在时的压缩因子 计算方法，两种计算方法主要应用 于正常进行输气和配气条件下的 管输干气，包括交接计量或其他用 于结算的计算。通常输气和配气的 操 作 温 度 为 （263 ～338）K， 操 作 压 力不超过12MPa。 在此范围内如果 不计包括相关的压力和温度等输 入数据的不确定度， 则两种计算 方法的预期不确定度 约为0.1%。
3.GB/T21391-2008 《 用 气 体 涡轮流量计测量天然气流量》
GB/T21391-2008 非 等 效 采 用 EN12261：2002 《 气 体 流 量 计 - 气 体 涡 轮 流 量 计 》， 并 参 考 了 AGA No.7：2004 《测量燃料气体用涡轮 流 量 计 》 和ISO9951：1993 《 密 封 管
天然气超声波流量计的工作原理
天然气超声波流量计的工作原理
天然气超声波流量计通过发送和接收超声波信号来测量天然气的流量。
其工作原理如下：
1. 发送超声波信号：流量计中的传感器发出超声波信号（通常是由压电晶体产生的声波），通常有两个传感器，一个充当发送器，另一个充当接收器。
2. 超声波通过天然气：发送的超声波信号穿过天然气管道，传输到另一个传感器接收器。
3. 检测接收的超声波：接收器接收到传输过来的超声波信号，并记录传输过程中的时间差和信号强度。
4. 测量流速：根据超声波在天然气中的传播速度以及时间差，计算出天然气的流速。
5. 计算流量：将测得的流速与流量计的截面积进行计算，得到天然气的流量。
需要注意的是，超声波在物质介质中的传播速度受到多种因素的影响，包括介质的密度、温度、湿度、气体成分等。
因此，在实际应用中，需要对这些因素进行校正，以保证测量结果的准确性。
超声波流量计系统知识介绍
4 、计量二次仪表（如流量计算机） 综合上述测量结果，计算出满足贸易交接要求的量值
二、超声波流量计量系统
优点：
二、超声波流量计量系统
优点：
二、超声波流量计量系统
优点：
二、超声波流量计量系统
优点：
二、超声波流量计量系统
优点：
目录
• 一、超声波流量计的基本知识 • 二、超声波流量计计量系统 • 三、超声波流量计工作原理 • 四、超声波流量计结构及组成 • 五、超声波流量计安装与维护
二、超声波流量计量系统
超声波流量计量系统简介
二、超声波流量计量系统
1 、超声波计量系统的任务 准确测量经过在气体输送管道中安装的超声波流量计的天然气量
2 、天然气的特性 可压缩性，根据天然气所受压力、温度和天然气组成的不同，其可压缩的程 度也不同
3 、怎样衡量天然气的量 A ，体积计量：将经过超声波流量计的、在实际输送状况下的天然量转换为 某一指定状态（标准状态）下的天然气量 B ，能量计量：将经过超声波流量计的、在实际输送状况下的天然量转换为 该气量燃烧后可以发出的热量
三、超声波流量计测量原理
三、超声波流量计测量原理
三、超声波流量计测量原理
三、超声波流量计测量原理
三、超声波流量计测量原理
三、超声波流量计测量原理
三、超声波流量计测量原理
三、超声波流量计测量原理
三、超声波流量计测量原理
四通道流量计
流量计算的步骤
测量每个通道的声波传输时间 计算每个通道的速度 计算平均速度 流速乘以截面积
间也是可以相互转化的
一、超声波流量计基本知识
流量计分类：
容积式流量计
差压式流量计 浮子流量计
涡轮流量计
二、超声波流量计量系统
优点：
二、超声波流量计量系统
优点：
二、超声波流量计量系统
优点：
二、超声波流量计量系统
优点：
二、超声波流量计量系统
优点：
目录
• 一、超声波流量计的基本知识 • 二、超声波流量计计量系统 • 三、超声波流量计工作原理 • 四、超声波流量计结构及组成 • 五、超声波流量计安装与维护
二、超声波流量计量系统
超声波流量计量系统简介
二、超声波流量计量系统
1 、超声波计量系统的任务 准确测量经过在气体输送管道中安装的超声波流量计的天然气量
2 、天然气的特性 可压缩性，根据天然气所受压力、温度和天然气组成的不同，其可压缩的程 度也不同
3 、怎样衡量天然气的量 A ，体积计量：将经过超声波流量计的、在实际输送状况下的天然量转换为 某一指定状态（标准状态）下的天然气量 B ，能量计量：将经过超声波流量计的、在实际输送状况下的天然量转换为 该气量燃烧后可以发出的热量
三、超声波流量计测量原理
三、超声波流量计测量原理
三、超声波流量计测量原理
三、超声波流量计测量原理
三、超声波流量计测量原理
三、超声波流量计测量原理
三、超声波流量计测量原理
三、超声波流量计测量原理
三、超声波流量计测量原理
四通道流量计
流量计算的步骤
测量每个通道的声波传输时间 计算每个通道的速度 计算平均速度 流速乘以截面积
间也是可以相互转化的
一、超声波流量计基本知识
流量计分类：
容积式流量计
差压式流量计 浮子流量计
涡轮流量计
天然气超声流量计量系统介绍
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二、天然气超声计量系统的组成
计量控制柜外形图
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三、超声计量仪表的配置导则
1、超声流量计的选用
1） 超声流量计是指时间传播法的多声道气体超声流量计， 其应用标准应符合 GB/T18604。
2）适用于高压、大流量计量应使用气体超声流量计。
3）在设计时，应考虑振动、噪声对超声流量计性能的影
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二、天然气超声计量系统的组成
4）流量计算机由信号转换、采集、计算、处理和输出等 单元组成。
5）温度变送器用于被测天然气温度的准确测量。以用于 工况流量向标准参比条件下流量的换算以及天然气物 性参数计算。
6）压力变送器用于被测天然气压力的准确测量。以用于 工况流量向标准参比条件下流量的换算以及天然气物 性参数计算。
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一、相关概念
• 工作条件 working conditions 流经装置并符合一次装置规范的被测流体物理性质的特 性值。
• 工作温度 working temperature 流经一次装置并符合一次装置规范的被测流体的温度。
• 设计压力 design pressure 在相应的设计温度下，用以确定管道计算壁厚及其它元 件尺寸的压力，该压力为管道的内部压力时称为设计内 压力，为外部压力时称设计外压力。
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一、相关概念
计量橇（实物图）
上游 手动球阀
下游 信号箱 汇气管
强制密封球阀+ 动力电源箱 电动执行机构
上游直管段 20D+10D 气体超声流量计
橇座钢架
下游
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超声波燃气表简介
超声波燃气表简介
随着科技的不断发展和进步，超声波燃气表作为一种新型的计量设备，逐渐被广泛应用于燃气计量领域。
它采用超声波技术，能够精确测量燃气的流量，为用户提供准确可靠的能源计量服务。
超声波燃气表具有许多传统燃气表所不具备的优势。
首先，它采用非接触式测量原理，无需与燃气接触，能够有效避免燃气中的杂质对测量结果的影响。
其次，超声波燃气表具有高精度的测量能力，能够实时监测燃气的流量，精确计量每一立方米的燃气消耗量。
再次，超声波燃气表具有抗干扰能力强的特点，能够稳定工作在各种复杂环境下，确保测量结果的准确性和可靠性。
超声波燃气表的使用也非常方便。
它采用数字化技术，能够实现远程抄表和数据传输，免去了传统人工抄表的繁琐过程，大大提高了工作效率。
同时，超声波燃气表还具备自动检测和报警功能，一旦发现异常情况，能够及时报警并采取相应的措施，确保用户的用气安全。
超声波燃气表的出现，不仅提高了燃气计量的精确度和可靠性，也为用户提供了更便捷的能源计量服务。
它的应用不仅可以满足普通用户的需求，还可以广泛应用于工业领域，实现对大型燃气设备和工艺流程的精确计量。
同时，超声波燃气表还与智能化系统相结合，能够实现对燃气的智能管理和控制，为能源的合理利用和节约提供
了新的途径。
超声波燃气表作为一种新型的计量设备，具有高精度、高可靠性和高智能化的特点。
它的出现不仅提高了燃气计量的准确性和便捷性，还为能源管理和控制提供了新的解决方案。
相信随着科技的不断进步，超声波燃气表将在未来得到更广泛的应用和推广。
天然气超声流量计量系统介绍
天然气超声流量计量系统介绍天然气超声流量计量系统是用于测量天然气流量的一种重要设备。
它采用超声波技术，利用超声波在气体中传播的特性，通过测量声波传播时间的变化来确定天然气流量。
天然气超声流量计量系统具有高精度、高可靠性、无污染等优点，广泛应用于石油、化工、冶金、天然气输送等行业。
天然气超声流量计量系统由传感器、转换器和显示器等主要组成部分。
其中，传感器是测量系统的核心部分，它主要通过超声波探头对天然气流体进行测量。
传感器通常采用插入式结构，通过插入到天然气管道中来进行测量。
超声波探头发射一束超声脉冲，当脉冲遇到流体时，会发生折射、散射、多次反射等现象。
传感器通过接收反射的超声波信号，并根据信号的强度差和时间延迟来计算天然气的流速和体积。
转换器是将传感器接收到的超声波信号转换为电信号，并进行信号放大和处理的设备。
转换器通常具有多种接口和输出方式，可以通过数字和模拟信号输出。
根据实际需求，转换器还可配备温度、压力和湿度等传感器，用以对流体的各项参数进行监测和记录。
显示器是用于显示和记录流量计量数据的设备，它通常采用LCD或LED显示屏，可以实时显示流体的流速、体积、温度等信息。
显示器还可连接到计算机或数据存储设备，实现数据的远程监控和管理。
同时，显示器还具备报警功能，当流速、压力等参数超过设定范围时，会自动发出警报信号。
天然气超声流量计量系统的工作原理是基于多路径多普勒效应。
它通过发送多个超声脉冲，利用多路径的反射，测量得到多个时间差，从而计算出天然气的流速和体积。
系统的测量精度主要取决于超声波的频率、信号处理算法和传感器的质量。
目前，天然气超声流量计量系统已经广泛采用了数字信号处理和高频率超声波技术，可以实现非接触测量、高精度测量和大流量测量。
与传统的测量方法相比，天然气超声流量计量系统具有多项优势。
首先，它可以测量多种流态的天然气，包括压缩态、液态和气态等。
其次，它具有较低的测量误差和较高的测量精度，可以满足工业生产和交易结算的要求。
天然气流量计量各种方法和其优缺点简介
天然气流量计量各种方法和其优缺点介绍天然气流量计量的方法非常多的，有很多种流量计都可以测量天然气。
那么我们就仔细的研究一下每一种方法，每一种流量计的优点及缺点。
一、电磁流量计1、优点（１）电磁流量计可用来测量工业导电液体或浆液。
（２）无压力损失。
（３）测量范围大，电磁流量变送器的口径从2.5ｍｍ到2.6ｍ。
（４）电磁流量计测量被测流体工作状态下的体积流量，测量原理中不涉及流体的温度、压力、密度和粘度的影响。
2、缺点（１）电磁流量计的应用有一定局限性，它只能测量导电介质的液体流量，不能测量非导电介质的流量，例如气体和水处理较好的供热用水。
另外在高温条件下其衬里需考虑。
（２）电磁流量计是通过测量导电液体的速度确定工作状态下的体积流量。
按照计量要求，对于液态介质，应测量质量流量，测量介质流量应涉及到流体的密度，不同流体介质具有不同的密度，而且随温度变化。
如果电磁流量计转换器不考虑流体密度，仅给出常温状态下的体积流量是不合适的。
（３）电磁流量计的安装与调试比其它流量计复杂，且要求更严格。
变送器和转换器必须配套使用，两者之间不能用两种不同型号的仪表配用。
在安装变送器时，从安装地点的选择到具体的安装调试，必须严格按照产品说明书要求进行。
安装地点不能有振动，不能有强磁场。
在安装时必须使变送器和管道有良好的接触及良好的接地。
变送器的电位与被测流体等电位。
在使用时，必须排尽测量管中存留的气体，否则会造成较大的测量误差。
（４）电磁流量计用来测量带有污垢的粘性液体时，粘性物或沉淀物附着在测量管内壁或电极上，使变送器输出电势变化，带来测量误差，电极上污垢物达到一定厚度，可能导致仪表无法测量。
（５）供水管道结垢或磨损改变内径尺寸，将影响原定的流量值，造成测量误差。
如100ｍｍ口径仪表内径变化1ｍｍ会带来约2％附加误差。
（６）变送器的测量信号为很小的毫伏级电势信号，除流量信号外，还夹杂一些与流量无关的信号，如同相电压、正交电压及共模电压等。
天然气超声波流量计操作规程
天然气超声波流量计操作维护规程中国石油西部管道兰州输气分公司年月签字职务日期编制人：审核人：批准人：目录1 范围 (1)2 规范性引用文件 (1)3 术语和定义 (1)4 操作内容 (2)5 风险提示 (5)6 应急处置 (5)7 附件 (5)1 范围本标准规定了涩宁兰超声波流量计的现场操作方法。
本标准适用于涩宁兰气体超声流量计。
2 规范性引用文件2.1《中华人民共和国国家标准天然气计量系统技术要求》GB/T 18603一20012.2《用气体超声波流量计测量天然气流量》GB/T 18604-20013 术语和定义3.1气体超声流量计ultrassonic gas flow meter安装在流动气体的管道上，并用超声原理测量气体流量的流量计。
以下简称流量计。
3.2超声换能器ultrassonic transducer把声能转化成电信号和反过来把电信号转化成声能的元件。
3.3信号处理单元signal processing unit是流量计的一部分，由电子元件和微处理器系统组成。
3.4零流量测试zero-flow measure在无流动介质的情况下，检查流量计的读数是否为零或在流量计本身规定的允许范围内。
3.5分界流量transition gas flow rate低于该流量要采用扩展误差限的流量值。
3.6实流校准系数flow calibration factor将流量计进行实流校准测试，并将测试结果按照一定修正方法得出的流量计系数。
3.7最大瞬时压力maximum incidental pressures在短时间内，计量系统能够承受安全装置极限内的最大工作压力。
3.8流量计算机flow computer计算和指示标准参比条件下的流量等参数的装置。
3.9转换装置conversion device由一台流量计算机和各个传感器组成的装置。
用于以压力、温度和气体组成或以密度或以发热量为参数进行标准参比条件下体积流量和质量流量及能量流量的转换。
天然气场站常用流量计-全球百科
天然气场站常用流量计-全球百科当前，天然气长输管道和场站的贸易计量主要采用超声波流量计、普通孔板流量计、涡轮流量计。
1、超声波流量计传播时间差法是国内外超声波流量计的主要检测方法。
该方法是用一对传感器相向收发超声波，当一个传感器发射声波脉冲时，另外一个传感器以一定的角度接收声波脉冲信号，这对传感器交替收发脉冲，通过检测并计算该脉冲在介质中顺流和逆流的传播时间差来测量管道介质的流速，从而计算出介质的流量。
目前国内外的超声波流量计多采用4、6或8声道传感器，即2对、3对或4对传感器进行工作，以提高测量的准确性。
超声波流量计虽然具有测量管径大、测量范围宽，支持双向计量等特性。
但因其工作中收发声波的原理，使其容易受到周边噪声和其它环境的干扰，影响计量的精度。
2、涡轮流量计涡轮流量计是一种流量计量器具，具有温度和压力补偿功能，属于速度式流量计。
其工作原理为：具有一定压力的天然气沿流动方向驱动涡轮流量计内的叶片旋转，通过电涡流传感器检测叶片的旋转速度，旋转速度与体积流量成正比，即可计算出通过流量计的天然气体积流量。
涡轮流量计具有稳定性高、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、城市燃气管网等领域的贸易结算，特别是在欧美等国家应用也极为普遍。
涡轮流量计具有较高的精度和量程比，有着较好的重复性。
但由于其自身的旋转机构长时间运转，会出现连杆断裂、或旋转异常等现象。
3、涡街流量计“卡门涡街”原理是涡街流量计的核心理论。
测量前在管道中垂直插入一段非流线型阻流体（旋涡发生体），当介质流动，管道内雷诺数达到一定值时，在发生体下游两侧会交替分离出规则排列的旋涡。
当发生体两侧产生旋涡时，流体对旋涡发生体会产生一个周期性的交变横向作用力，压电传感器将作用力的变化转换为可以测量的频率信号，通过信号放大和整形，得出流速和流量，并进行累积计算。
4、孔板流量计孔板流量计是基于差压测量的方法，以流动连续性定律和能量守衡定律为基准的，以AGA3或GB/T21446为计算依据。
天然气用超声波流量计技术参数
一、技术参数的定义天然气用超声波流量计是用于测量天然气流量的一种先进技术设备。
其技术参数是对其性能和功能进行客观描述和评价的重要依据。
二、技术参数的分类天然气用超声波流量计的技术参数主要包括以下几个方面：1. 测量范围：流量计的测量范围是指其能够有效测量的天然气流量范围，通常以标准体积流量的最小和最大值表示。
2. 精度等级：流量计的精度等级是指其测量结果与真实值之间的偏差程度，通常以百分比或绝对值表示。
3. 输出信号：流量计的输出信号包括模拟信号和数字信号两种，用于传输测量结果和数据处理。
4. 测量介质：流量计的测量介质是指其适用的天然气成分和性质，如温度、压力、湿度等。
5. 工作温度：流量计的工作温度范围是指其能够正常工作的温度范围，通常以摄氏度表示。
6. 防爆等级：流量计的防爆等级是指其能够在爆炸性环境下安全使用的能力。
三、技术参数的重要性技术参数是用户选择和应用天然气用超声波流量计的重要参考依据。
合理的技术参数能够确保流量计在实际使用中满足用户的需求，并保证测量结果的准确性和可靠性。
制造商和供应商应该充分了解用户的需求和要求，提供合适的技术参数。
四、技术参数的影响因素1. 流量计型号：不同型号的流量计具有不同的技术参数，用户需要根据实际需求选择合适的型号。
2. 测量场合：不同的测量场合对流量计的要求也不同，如室内、室外、化工厂等。
3. 天然气性质：天然气的成分和性质对流量计的选择和使用也有一定影响，例如含硫量、含水量等。
4. 环境条件：工作环境的温度、湿度、压力等因素都会对流量计的性能和稳定性产生影响。
五、技术参数的应用举例以某型号的天然气用超声波流量计为例，其技术参数如下：1. 测量范围：0-100m³/h2. 精度等级：±1.53. 输出信号：4-20mA模拟信号4. 测量介质：天然气（不含杂质）5. 工作温度：-20℃~60℃6. 防爆等级：ExdⅡCT6六、技术参数的标准化和认证天然气用超声波流量计的技术参数应符合相关的国家标准和行业规范，并经过权威机构的认证。
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1、计量仪表组成 主要由气体超声流量计和配套流量计算机、温度变送 器、压力（差压）变送器、组分分析仪表等组成。
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二、天然气超声计量系统的组成
1）在天然气贸易计量系统中，组分分析仪表主要是指在线 或离线色谱分析仪。（常见品牌有DANIEL的Danalyzer 570 GC2350A,ELSTER的EnCAL3000,ABB 8200 NGC等）
切换以及数据采集、计算处理等功能。
2） 一般，计量系统不单独配置控制系统，而是使用计量 站内设置的控制系统（站控系统）对计量系统上的电 动阀门进行操作控制，完成流程切换；使用流量计配 套的流量计算机将流量、温度、压力和组分信号进行 采集计算，计量数据由流量计算机通信上传至站控系 统。最后，由站控系统将有关计量数据、控制数据和 状态上传至调控中心。
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二、天然气超声计量系统的组成
计量控制柜
• 标准仪表盘和照明设计、散热风扇等附件。 • 机柜为整体型，有前后开门，门有锁尺寸。2100mm高 （含100mm 底座） ，800mm深，800mm 宽。 • 电缆从底部进入机柜，电缆和接线都是标准PVC绝缘 电缆，符合DIN 或UL 1015标准。 • 内设置接线端子、端子保险丝及汇线槽。 • 24V DC 开关电源，蓄电池、防浪涌保护器、安全栅、 以太网 Hub。 • FCL-1型 流量计算机，盘式安装 。通常2~4台流量计 算机一套标准柜。
4）能将有关信息通过数据通信接口传送到站控系统。
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三、超声计量仪表的配置导则
3、温度、压力变送器的选用 1）量程的选择：测量介质的工作温度、压力范围，应使
测量范围落在满量程的1/3～3/4；注意防爆的要求， 机械接口、电气接口的选择；
2）温度传感器选择上要考虑测量介质压力及是否具有腐 蚀性杂质，以便确定热电阻的铠装热套管或保护套管 的材质；当管线设计压力>6.3MPa 时，应采用法兰或 焊接连接温度计套管。用于贸易计量补偿运算的变送 器要优于±0.2﹪，信号分辨率应大于0.025%，变送 器准确度要适应流量测量准确度要求；其它场所使用 的变送器要优于±0.5﹪；
• 计量橇（针对天然气输送计量） 是指被整体安装在钢结构平台上的计量仪表（不包括 流量计算机和组分分析仪表）和工艺系统部分。在计 量橇工艺安装时，汇气管、截断阀、直管段和流量计 等需要用管架/管托进行支撑，把前、后汇气管和几路 并联的流量计测量管路都支撑固定，集成在一个整体 的钢结构平台上，这个整体集成部分称为计量橇。
天然气超声流量计量系统
天然气超声流量计量相关概 念及系统组成简介。
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一、相关概念
• 流量 flow rate 流体流过一定截面的量称为流量。流量是瞬时流量
和累积流量的统称。在一段时间内流体流过一定截面的 量称为累积流量，也称总量。当时间很短时，流体流过 一定截面的量称为瞬时流量，在不会产生误解的情况下， 瞬时流量也可简称流量。流量用体积单位表示时称为体 积流量，用质量单位表示时称为质量流量，用能量单位 表示时称为能量流量。
贸易交接的计量系统。主要由超声流量计量仪表、工 艺系统和控制系统三部分组成。计量系统应满足 GB/T 18603的要求。计量系统应同时满足体积计量和能量计 量的功能要求。 贸易计量系统的系统最大允许误差应 不低于±1% ，其中采用的流量计的最大允许误差在 qt~qmax范围内应优于±0.5% 。发热量测量系统的不 确定度应优于±0.5% 。它是企业进行贸易交接、经济 分析、成本核算的主要依据。
响，如超声流量计下游配置调节阀时，应使用法兰夹持 式 19 管降噪器或 T 型头来降低噪声对超声流量计的影 响。
4）超声流量计应具备声速检验所需的各项功能。
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三、超声计量仪表的配置导则
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三、超声计量仪表的配置导则
2、流量计算机的选用
• 计量系统 measuring system 用于实现专门计量的配套计量仪表和其它设备。
• 流量计算机 flow computer
计算和指示标准参比条件下的流量等参数的装置。
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一、相关概念
• 检定 verification 据有关计量器具的检定规程，查明和确认计量器具是否 符合法定要求的程序。它包括检查、加标记和（或）出 具检定证书。
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二、天然气超声计量系统的组成
4）流量计算机由信号转换、采集、计算、处理和输出等 单元组成。
5）温度变送器用于被测天然气温度的准确测量。以用于 工况流量向标准参比条件下流量的换算以及天然气物 性参数计算。
6）压力变送器用于被测天然气压力的准确测量。以用于 工况流量向标准参比条件下流量的换算以及天然气物 性参数计算。
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一、相关概念
计量橇（实物图）
上游 手动球阀
下游 信号箱 汇气管
强制密封球阀+ 动力电源箱 电动执行机构
上游直管段 20D+10D 气体超声流量计
橇座钢架
下游
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汇气管
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二、天然气超声计量系统的组成
• 天然气超声计量系统的组成 首先这里界定的天然气超声计量系统为用于天然气
1） 选用的流量计算机应获得相关机构的认证，例如国 家质量监督检验检疫总局或 OIML、PTB、NEL 或 API 等贸易计量认证，才能用于贸易交接计量。
2）流量计算机与流量计应是一对一配置方式。
3）流量计算机可直接接收现场的流量、温度、压力、组 分等信号，并进行流量补偿计算。 具备采集、计算、
累计、显示、存储等功能。
• 校准 calibration 在规定条件下，为确定测量仪器或测量系统所指示的量 值，与对应的由标准所复现的量值之间的一组操作。 （标定的涵义之一）
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一、相关概念
• 实流检定或校准 actual flow verification or calibration 以天然气、空气或水等为介质所进行的流量计检定或 校准。
• 最大流量 maximum flow-rate (Qmax) 满足计量性能要求的最大流量 。
• 最小流量 minimum flow-rate (Qmin) 满足计量性能要求的最小流量。
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一、相关概念
• 流量范围 flow-rate range 由最大流量和最小流量所限定的范围，在该范围内满足 计量性能的要求。
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二、天然气超声计量系统的组成
组份分析小屋简介
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二、天然气超声计量系统的组成
计量仪表组成
温度、压力变送器
包括测量管段、换能 器、信号处理单元
流量计算机
色谱分 析仪
流量计配套上、下游直管段，流动调整器及工艺参数就显示压力
、温度仪表；
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二、天然气超声计量系统的组成
• 操作压力 operating pressure 在稳定操作条件下，一个系统内介质的压力。在正常操 作条件下，管道系统中的最大实际操作压力称之为最大 操作压力；所能连续操作的最大压力称之为最大允许操 作压力。
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一、相关概念
• 计量站 measuring station 由入口和出口管道、截断阀及其他设备安装成可被封隔 的、用于天然气贸易计量的设施。
计量仪表配套防爆接线箱 • 接线箱配备了葛兰和接线端子，安装在撬座的边缘。
接线箱符合现场防爆要求， 通常设计以下三种接线箱： 电源接线箱 模拟信号接线箱 通讯信号接线箱
• 在接线箱中作为备用预留额外的接线端子。另外，用 户单独给每个阀门的电动执行机构分别提供380V 交流 电源，并分别引至每个电动执行机构旁边。
• 比对 comparison 同类基准、标准或器具之间的量值比较。
• 核查流量计 check flow meter 只用于核查、比对的已知准确度等级的流量计。
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一、相关概念
• 计量监督系统 metrological supervise system 为核查计量器具是否依照计量法律、法规正确使用和诚 实使用，而对计量器具制造、安装、修理或使用进行 控制的系统。
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一、相关概念
• 工作条件 working conditions 流经装置并符合一次装置规范的被测流体物理性质的特 性值。
• 工作温度 working temperature 流经一次装置并符合一次装置规范的被测流体的温度。
• 设计压力 design pressure 在相应的设计温度下，用以确定管道计算壁厚及其它元 件尺寸的压力，该压力为管道的内部压力时称为设计内 压力，为外部压力时称设计外压力。
2）在线水露点测量仪和在线硫化氢测量仪是用于监测天然 气气质的一项重要的指标，目前该指标不参与流量计算。 (常见品牌德国BARTEC HYGROPHIL F5673 DT和美国 Amtek 933型H2S分析仪)
3） 超声流量计是指时间传播法的多声道气体超声流量计， 其应用标准应符合 GB/T 18604。满足（GB/T 18603）天 然气贸易计量准确度方面的要求。
• 量值溯源 traceability of the value of quantity 通过一条具有规定不确定度的不间断的比较链，使测量 结果或测量标准的值能够与规定的参考标准，通常是 与国家测量标准或国际测量标准联系起来。
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一、相关概念
• 流量测量装置 flow measuring equipment 用以确定流量量值的装置。
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二、天然气超声计量系统的组成
1）在天然气贸易计量系统中，组分分析仪表主要是指在线 或离线色谱分析仪。（常见品牌有DANIEL的Danalyzer 570 GC2350A,ELSTER的EnCAL3000,ABB 8200 NGC等）
切换以及数据采集、计算处理等功能。
2） 一般，计量系统不单独配置控制系统，而是使用计量 站内设置的控制系统（站控系统）对计量系统上的电 动阀门进行操作控制，完成流程切换；使用流量计配 套的流量计算机将流量、温度、压力和组分信号进行 采集计算，计量数据由流量计算机通信上传至站控系 统。最后，由站控系统将有关计量数据、控制数据和 状态上传至调控中心。
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二、天然气超声计量系统的组成
计量控制柜
• 标准仪表盘和照明设计、散热风扇等附件。 • 机柜为整体型，有前后开门，门有锁尺寸。2100mm高 （含100mm 底座） ，800mm深，800mm 宽。 • 电缆从底部进入机柜，电缆和接线都是标准PVC绝缘 电缆，符合DIN 或UL 1015标准。 • 内设置接线端子、端子保险丝及汇线槽。 • 24V DC 开关电源，蓄电池、防浪涌保护器、安全栅、 以太网 Hub。 • FCL-1型 流量计算机，盘式安装 。通常2~4台流量计 算机一套标准柜。
4）能将有关信息通过数据通信接口传送到站控系统。
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三、超声计量仪表的配置导则
3、温度、压力变送器的选用 1）量程的选择：测量介质的工作温度、压力范围，应使
测量范围落在满量程的1/3～3/4；注意防爆的要求， 机械接口、电气接口的选择；
2）温度传感器选择上要考虑测量介质压力及是否具有腐 蚀性杂质，以便确定热电阻的铠装热套管或保护套管 的材质；当管线设计压力>6.3MPa 时，应采用法兰或 焊接连接温度计套管。用于贸易计量补偿运算的变送 器要优于±0.2﹪，信号分辨率应大于0.025%，变送 器准确度要适应流量测量准确度要求；其它场所使用 的变送器要优于±0.5﹪；
• 计量橇（针对天然气输送计量） 是指被整体安装在钢结构平台上的计量仪表（不包括 流量计算机和组分分析仪表）和工艺系统部分。在计 量橇工艺安装时，汇气管、截断阀、直管段和流量计 等需要用管架/管托进行支撑，把前、后汇气管和几路 并联的流量计测量管路都支撑固定，集成在一个整体 的钢结构平台上，这个整体集成部分称为计量橇。
天然气超声流量计量系统
天然气超声流量计量相关概 念及系统组成简介。
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一、相关概念
• 流量 flow rate 流体流过一定截面的量称为流量。流量是瞬时流量
和累积流量的统称。在一段时间内流体流过一定截面的 量称为累积流量，也称总量。当时间很短时，流体流过 一定截面的量称为瞬时流量，在不会产生误解的情况下， 瞬时流量也可简称流量。流量用体积单位表示时称为体 积流量，用质量单位表示时称为质量流量，用能量单位 表示时称为能量流量。
贸易交接的计量系统。主要由超声流量计量仪表、工 艺系统和控制系统三部分组成。计量系统应满足 GB/T 18603的要求。计量系统应同时满足体积计量和能量计 量的功能要求。 贸易计量系统的系统最大允许误差应 不低于±1% ，其中采用的流量计的最大允许误差在 qt~qmax范围内应优于±0.5% 。发热量测量系统的不 确定度应优于±0.5% 。它是企业进行贸易交接、经济 分析、成本核算的主要依据。
响，如超声流量计下游配置调节阀时，应使用法兰夹持 式 19 管降噪器或 T 型头来降低噪声对超声流量计的影 响。
4）超声流量计应具备声速检验所需的各项功能。
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三、超声计量仪表的配置导则
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三、超声计量仪表的配置导则
2、流量计算机的选用
• 计量系统 measuring system 用于实现专门计量的配套计量仪表和其它设备。
• 流量计算机 flow computer
计算和指示标准参比条件下的流量等参数的装置。
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一、相关概念
• 检定 verification 据有关计量器具的检定规程，查明和确认计量器具是否 符合法定要求的程序。它包括检查、加标记和（或）出 具检定证书。
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二、天然气超声计量系统的组成
4）流量计算机由信号转换、采集、计算、处理和输出等 单元组成。
5）温度变送器用于被测天然气温度的准确测量。以用于 工况流量向标准参比条件下流量的换算以及天然气物 性参数计算。
6）压力变送器用于被测天然气压力的准确测量。以用于 工况流量向标准参比条件下流量的换算以及天然气物 性参数计算。
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一、相关概念
计量橇（实物图）
上游 手动球阀
下游 信号箱 汇气管
强制密封球阀+ 动力电源箱 电动执行机构
上游直管段 20D+10D 气体超声流量计
橇座钢架
下游
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汇气管
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二、天然气超声计量系统的组成
• 天然气超声计量系统的组成 首先这里界定的天然气超声计量系统为用于天然气
1） 选用的流量计算机应获得相关机构的认证，例如国 家质量监督检验检疫总局或 OIML、PTB、NEL 或 API 等贸易计量认证，才能用于贸易交接计量。
2）流量计算机与流量计应是一对一配置方式。
3）流量计算机可直接接收现场的流量、温度、压力、组 分等信号，并进行流量补偿计算。 具备采集、计算、
累计、显示、存储等功能。
• 校准 calibration 在规定条件下，为确定测量仪器或测量系统所指示的量 值，与对应的由标准所复现的量值之间的一组操作。 （标定的涵义之一）
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一、相关概念
• 实流检定或校准 actual flow verification or calibration 以天然气、空气或水等为介质所进行的流量计检定或 校准。
• 最大流量 maximum flow-rate (Qmax) 满足计量性能要求的最大流量 。
• 最小流量 minimum flow-rate (Qmin) 满足计量性能要求的最小流量。
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一、相关概念
• 流量范围 flow-rate range 由最大流量和最小流量所限定的范围，在该范围内满足 计量性能的要求。
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二、天然气超声计量系统的组成
计量仪表组成
温度、压力变送器
包括测量管段、换能 器、信号处理单元
流量计算机
色谱分 析仪
流量计配套上、下游直管段，流动调整器及工艺参数就显示压力
、温度仪表；
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二、天然气超声计量系统的组成
• 操作压力 operating pressure 在稳定操作条件下，一个系统内介质的压力。在正常操 作条件下，管道系统中的最大实际操作压力称之为最大 操作压力；所能连续操作的最大压力称之为最大允许操 作压力。
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一、相关概念
• 计量站 measuring station 由入口和出口管道、截断阀及其他设备安装成可被封隔 的、用于天然气贸易计量的设施。
计量仪表配套防爆接线箱 • 接线箱配备了葛兰和接线端子，安装在撬座的边缘。
接线箱符合现场防爆要求， 通常设计以下三种接线箱： 电源接线箱 模拟信号接线箱 通讯信号接线箱
• 在接线箱中作为备用预留额外的接线端子。另外，用 户单独给每个阀门的电动执行机构分别提供380V 交流 电源，并分别引至每个电动执行机构旁边。
• 比对 comparison 同类基准、标准或器具之间的量值比较。
• 核查流量计 check flow meter 只用于核查、比对的已知准确度等级的流量计。
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一、相关概念
• 计量监督系统 metrological supervise system 为核查计量器具是否依照计量法律、法规正确使用和诚 实使用，而对计量器具制造、安装、修理或使用进行 控制的系统。
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一、相关概念
• 工作条件 working conditions 流经装置并符合一次装置规范的被测流体物理性质的特 性值。
• 工作温度 working temperature 流经一次装置并符合一次装置规范的被测流体的温度。
• 设计压力 design pressure 在相应的设计温度下，用以确定管道计算壁厚及其它元 件尺寸的压力，该压力为管道的内部压力时称为设计内 压力，为外部压力时称设计外压力。
2）在线水露点测量仪和在线硫化氢测量仪是用于监测天然 气气质的一项重要的指标，目前该指标不参与流量计算。 (常见品牌德国BARTEC HYGROPHIL F5673 DT和美国 Amtek 933型H2S分析仪)
3） 超声流量计是指时间传播法的多声道气体超声流量计， 其应用标准应符合 GB/T 18604。满足（GB/T 18603）天 然气贸易计量准确度方面的要求。
• 量值溯源 traceability of the value of quantity 通过一条具有规定不确定度的不间断的比较链，使测量 结果或测量标准的值能够与规定的参考标准，通常是 与国家测量标准或国际测量标准联系起来。
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一、相关概念
• 流量测量装置 flow measuring equipment 用以确定流量量值的装置。