气体流量测量装置及方法与流程

‘壹’ 采用差压流量计测量管道中气体流量说明测量原理和过程

差压式流量计是根据流体流动的节流原理进行流量测量的。当流体在安装有一个直径比管径小的节流件的管道中流动时，由于流通面积的突然减小，就使得流束产生局部收缩，流速加快，从而导致流体静压能降低，于是在节流件上、下游之间产生静压差，该静压差的大小与流过的流体流量大小有关，所以差压式流量计又称为节流式流量计。这种流量计一般由节流装置、导压管和差压计或差压变送器等组成。
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‘贰’ 气体流量传感器的安装操作步骤

气体流量计有很多种,今天给您介绍一种常见的流量计：涡轮流量计。
为了确保涡轮流量计的测量准确,必须正确地选择安装位置和方法
对旁通管的要求：为了保证流量计检修时不影响介质的正常使用，在流量计的前后管道上应安装切断阀门(截止阀)，同时应设置旁通管道。流量控制阀要安装在流量计的下游，流量计使用时上游所装的截止阀必须全开，避免上游部分的流体产生不稳流现象。
对外部环境的要求：流量计最好安装在室内，必须要安装在室外时，一定要采用防晒、防雨.防雷措施，以免影响使用寿命。对介质中含有杂质的要求：为了保证流量计的使用寿命，应在流量计的直管段前安装过滤器。
对直管段的要求：流量计必须水平安装在管道上(管道倾斜在50以内)，安装时流量计轴线应与管道轴线同心，流向要一致。流量计上游管道长度应有不小于2D的等径直管段，如果安装场所充许建议上游直管段为20D、下游为5D。
对配管的要求：流量计安装点的上下游配管的内径与流量计内径相同。安装场所：流量计应安装在便于维修，无强电磁干扰与热辐射的场所。
对安装焊接的要求：用户另配一对标准法兰焊在前后管道上。不允许带流量计焊接！
流量计运行时不允许随意打开前.后盖，更动内部有关参数，否则将影响流量计的正常运行。小心安装垫片，确保没有突出物进入管道，以防止干扰正常的流量测量。气体流量计在标定时要在流量计取压口上采集压力。

‘叁’ 请问各种流量槽的结构特点及流量测量方法

发电机定子线棒酸洗效果的检测方法

蒋铁铮 陈元新 范满元

摘 要：为避免定子线棒酸洗因过洗而伤及线棒母材或因欠洗留下再次阻塞冷却水流的事故隐患，介绍了一种用空气流量试验判断定子线棒酸洗效果的检测方法。实践证明，该方法是有效的。
关键词：定子线棒；酸洗；空气流量；检测
分类号：TK268.2 文献标识码：B
文章编号：1003-9171(2000)03-0006-03

Detection of Acid Rinsing Effect for Generator Stator Windings▲

华能岳阳电厂两台发电机是英国GEC公司的产品，额定功率为362.5 MW，冷却方式为水、氢、氢。1号机组于1991年9月移交生产，1998年6月17日，1号发电机运行中故障跳闸，跳闸后检查为发电机100%、95%定子接地保护动作，发电机定子绕组53号槽温度当时达120℃，2号槽绕组温度达82℃。通过有关试验，发现发电机53号槽下层线棒及2号槽上层线棒因空心铜线结垢后堵塞水路，造成绝缘高温过热流胶而对地击穿。后对发电机线棒水电接头进行内窥镜检测发现线棒严重腐蚀和堵塞，决定对发电机线棒用强酸和柠檬酸进行单根酸洗。
酸洗效果检测要求准确，这样才能保证酸洗不过洗以致伤及线棒母材，又不欠洗留下再次阻塞冷却水流的事故隐患。针对线棒的结构特点及厂家的经验，GEC公司要求用空气流量试验判断线棒酸洗效果和内窥镜检查结垢状况，但没有空气流量测试装置和参考标准。本文结合现场情况，提出了一种解决方案。

1 检测方案的确定

1.1 空气流量测量装置的设计
根据GEC公司提供的流量试验标准方案，我们制作了一套空气流量测量装置(见图1)，并配套选用了6位半标准数字表和相应等级的差压变送器，使装置本身的综合精度接近0.5级(而实际检测中因气源压力波动使精度略有降低)。经现场采用人为阻塞单芯／两芯测量其流量变化的试验，证实该装置对3%通流截面变化的反映是正确的。

图1 空气检测装置原理图

1.2 测量过程
测量前首先将差压变送器1调整为0～6.0×105 Pa，则电压表1对应为1～5 V；将差压变送器2调整为0～1.6×105 Pa，则电压表2对应1～5 V。将流量试验装置按图1连接，接通24 V直流电源，电压表1、2的读数应为1 V。打开气源增加气压至3.0×105 Pa，电压表 1 的读数大约为3.98 V左右。吹扫线棒中水分，待线棒中水分吹干后，减少气压至1.0×105 Pa，则电压表1读数为1.5 V，并保持；记录电压表2的读数减 1 即为线棒的流量单位(自定义)，也即为流量孔板差压。
发电机线棒酸洗前后，均先用内窥镜检查发电机线棒两端水盒结垢情况，再用空气流量测量装置对每一根线棒的流量进行测量，以测得发电机线棒酸洗前和酸洗后空气流量试验数据和结垢情况。
1.3 空气流量参考标准的确定
发电机定子绕组上层54根线棒为28股空心导线，下层不带相环线的48根线棒为14股空心导线和14股实心导线构成，带相环的6根下层线棒为28股空心导线。根据GEC公司提供的空气流量试验判断的标准为以12根28股空心导线新线棒流量孔板差压的平均值作为基准值，所测值在基准值±10%范围为合格。我们对2根备用28股空心导线线棒进行测量，其流量孔板差压平均为2.764流量单位，故确定酸洗合格的基准值定为2.760。由气体体积流量QV与流量孔板差压Δp的关系式

(式中 α——流量系数；ε——膨胀系数；ρ——流体密度；d——流量孔板直径)，可换算出14股空心导线线棒基准值为0.700。
根据这一参考标准决定是否对酸洗过的线棒继续进行酸洗，直至全部合格。因此，有些线棒只进行了1次酸洗，而有些进行了5次酸洗，主要是各自的结垢情况不同。

2 酸洗前后发电机线棒空气流量试验结果

酸洗前后的试验结果见表1。由表1可见，除有23根线棒因酸洗时空气流量测量装置制造未完成而未测量酸洗前的空气流量外，其余85根线棒均测量了酸洗前的空气流量，28股空心导线的线棒流量孔板差压最大为2.786，最小为0.961，14股空心导线的线棒流量孔板差压最大为0.812，最小为0.446，分布极不均匀，可见有些线棒的结垢相当严重。酸洗后，28股空心导线的线棒流量除1号上为2.796、21号上为2.720、35号上为2.780以外，其余均大于2.800，除53号上为3.215、32号上为3.058、4号上与13号上为3.020以外，其余均小于3.000；14股空心导线的线棒流量除1号下为0.748、27号下为0.757以外，其余均大于0.780，最大为0.859。

表1 酸洗前后发电机线棒空气流量试验结果

流量单位(自定义)

线棒号 酸洗次数 洗前流量试验 洗后流量试验 结论
1上 3 — 2.796 OK
2上 新线 — 2.764 OK
3上 5 — 2.949 OK
4上 2 — 3.020 OK
5上 1 2.427 2.916 OK
6上 1 — 2.911 OK
7上 5 — 2.984 OK
8上 2 — 2.870 OK
9上 2 — 2.908 OK
10上 2 — 2.937 OK
11上 2 — 2.958 OK
12上 2 — 2.931 OK
13上 5 — 3.020 OK
14上 2 — 2.970 OK
15上 4 — 2.824 OK
16上 2 — 2.968 OK
17上 5 — 2.880 OK
18上 2 — 2.910 OK
19上 4 — 2.846 OK
20上 2 — 2.908 OK
21上 4 — 2.720 OK
22上 1 2.641 2.972 OK
23上 5 1.765 2.942 OK
24上 2 2.657 2.891 OK
25上 4 2.359 2.939 OK
26上 1 2.695 2.911 OK
27上 5 1.678 2.915 OK
28上 2 2.657 2.906 OK
29上 2 2.567 2.898 OK
30上 2 1.983 2.913 OK
31上 5 2.266 2.966 OK
32上 3 2.786 3.058 OK
33上 5 1.654 2.848 OK
34上 2 2.678 2.884 OK
35上 2 2.037 2.780 OK
36上 1 2.763 2.907 OK
37上 5 2.329 2.810 OK
38上 2 2.625 2.921 OK
39上 5 1.835 2.880 OK
40上 2 1.099 2.912 OK
41上 5 2.372 2.892 OK
42上 2 2.704 2.864 OK
43上 5 2.216 2.898 OK
44上 2 2.580 2.877 OK
45上 5 1.755 2.833 OK
46上 2 2.720 2.886 OK
47上 3 2.663 2.970 OK
48上 3 2.713 2.991 OK
49上 4 2.418 2.943 OK
50上 2 2.412 2.914 OK
51上 2 2.563 2.878 OK
52上 2 0.961 2.925 OK
53上 2 — 3.215 OK
54上 2 — 2.840 OK
1下 5 0.548 0.748 OK
2下 2 0.755 0.837 OK
3下 2 0.755 0.813 OK
4下 2 0.739 0.814 OK
5下 3 0.734 0.805 OK
6下 3 0.744 0.859 OK
7下 2 0.748 0.799 OK
8下 4 2.415 2.831 OK
9下 3 0.469 0.826 OK
10下 2 0.690 0.807 OK
11下 3 0.755 0.822 OK
12下 2 0.750 0.830 OK
13下 2 0.746 0.803 OK
14下 2 0.713 0.804 OK
15下 3 0.757 0.829 OK
16下 3 0.696 0.803 OK
17下 4 2.375 2.860 OK
18下 2 0.739 0.813 OK
19下 3 0.466 0.816 OK
20下 2 0.739 0.832 OK
21下 3 0.711 0.829 OK
22下 2 0.747 0.816 OK
23下 3 0.750 0.825 OK
24下 2 0.745 0.807 OK
25下 2 0.772 0.820 OK
26下 4 2.495 2.853 OK
27下 3 0.673 0.757 OK
28下 2 0.745 0.812 OK
29下 2 0.514 0.806 OK
30下 2 0.673 0.812 OK
31下 2 0.684 0.834 OK
32下 3 0.690 0.840 OK
33下 3 0.637 0.793 OK
34下 3 0.575 0.793 OK
35下 3 1.049 2.890 OK
36下 2 0.706 0.795 OK
37下 3 0.620 0.813 OK
38下 4 0.724 0.849 OK
39下 2 0.510 0.807 OK
40下 2 0.747 0.821 OK
41下 2 0.717 0.798 OK
42下 2 0.670 0.803 OK
43下 2 0.647 0.814 OK
44下 2 1.033 2.839 OK
45下 2 0.728 0.789 OK
46下 2 0.812 0.833 OK
47下 2 0.777 0.834 OK
48下 2 0.733 0.804 OK
49下 2 0.739 0.812 OK
50下 2 0.704 0.822 OK
51下 2 0.751 0.835 OK
52下 2 0.736 0.804 OK
53下 新线 — 2.680 OK
54下 2 0.705 0.812 OK

为了证实其在运行中能均匀分配冷却水流，进行了以下模拟通流实验：
(1) 将29号下与50号上串联，30号下与51号上串联，再将以上两回路并联(运行中由一根绝缘水管供水)，测量其空气流量(差压)为2.255；
(2) 同样对(11号下＋32号上)与(12号下＋33号上)并联进行测量(上述中的“＋”号代表串联)，其空气流量(差压)为2.257；
(3) 同样对(27号下＋48号上)与(28号下＋49号上)并联进行测量，其空气流量(差压)为2.202。
以上试验证明，通过空气流量试验检测合格的线棒，可以满足运行中冷却水流量分配的要求。
3 结论

1号发电机在酸洗定子线棒后已运行1年多，至今没有出现任何问题，证明用这种方法检测酸洗后的线棒可以满足运行中冷却水流量分配及冷却容量的要求。缺点是要对发电机线棒做单根试验，这意味着要拆掉发电机绕组端部连线，工作量较大，但在发电机出现此类重大故障时仍然是一种比较有效的方法。■

‘肆’ 测量气体流量的简单方法

用排水法最简单.
用一个大的烧瓶,用量筒将其加满水,测出其体积.
将此瓶(带水)倒置于盛有水的盆里,导气管插到瓶口,开始收集气体并计时,等瓶内水排完(气体充满瓶子)后,停止计时,根据体积和时间就可以算出气体流量.

‘伍’ 空气流量计怎么检测

空气流量计是将吸入的空气流量转换成电信号的器具。而汽车空气流量计是用来检测汽车发动机的进气量的，它将发动机进气量的信息转换成为电信号输送给车载电脑ECU。汽车空气流量计是汽车进气系统中测量进气量多少的一个传感器。发动机可以根据这个进气量的数据值来计算喷油量。 汽车空气流量计故障或损坏可能导致怠速不稳、加速不良、油耗增大、高速无力、排气管冒黑烟、尾气排放超标等。

‘陆’ 流量计的正确安装方法

01、电磁流量计

电磁流量计的测量原理不依赖流量的特性，如果管路内有一定的湍流与漩涡产生在非测量区内则与测量无关。

安装要点

A、安装地点不能有大的振动源，并应采取加固措施来稳定仪表附近的管道；

B、不能安装在大型变压器、电动机、机泵等产生较大磁场的设备附近，以免受到电磁场的干扰；

C、传感器与管道连接时应保证满管运行，最好垂直安装；

D、变送器外壳接地与就近接地网连接即可；屏蔽电缆（分体式）按说明书连接，信号电缆（至系统）进行屏蔽层系统处单端接地；测量传感器与管道连接的短路环需要接地，接地电阻应小于10欧姆，不能与电气接地共用；

E、流量计传感器上游也应该有一定的直管段，一般在5D~10D。

安装详解如下：

如果在测量区内有稳态的涡流则会影响测量的稳定性和测量的精度，这时可以增加前后直管段的长度、采用一个流量稳定器或减少测量点的截面以稳定流速分布。

流量计可以水平和垂直安装，但是应该确保避免沉积物和气泡对测量电极的影响，电极轴向保持水平为好。垂直安装时，流体应自下而上流动。
传感器不能安装在管道的最高位置，这个位置容易积聚气泡。

确保流量传感器在测量时，管道中充满被测流体，不能出现非满管状态。

如管道存在非满管或是出口有放空状态，传感器应安装在一根虹吸管上。

电磁流量计的常规直管段要求是前10D后5D，在有弯管、阀门的情况分别有不同的要求。
电磁流量计接地的原因：

电磁流量计内的测量电极处于一个直流或交流电场内，如果其环境不能有效地被屏蔽于一个无干扰的条件下，对测量有严重干扰。

传感器外壳接地与否，直接关系到测量的精度和稳定性，接地导线必须不传任何干扰电压，因此电磁流量计要求有非常可靠的接地，要做好接地屏蔽，否则就会产生干扰电流。

电磁流量计接地的好处：

若连接流量计的管道是（相对于被测介质）绝缘的则要用接地环，它的材质应根据被测介质的腐蚀性选用。

如果是聚四氟乙烯内衬的测量传感器，为了保测量传感器能正常工作，要选用接地环。

02、超声波流量计

超声波流量计也是比较常见的流量计，它的安装在所有流量计的安装中是最简单便捷的，只要选择一个合适的测量点，把测量点处的管道参数输入到流量计中，然后把探头固定在管道上即可。

安装要点

1、选择充满流体的材质均匀质密、易于超声波传输的管段，如垂直管段或水平管段。

2、安装距离应选择上游大于10倍直管径、下游大于5倍直管径以内无任何阀门、弯头、变径等均匀的直管段，安装点应充分远离阀门、泵、高压电和变频器等干扰源。

3、避免安装在管道系统的最高点或带有自由出口的竖直管道上。

4、对于开口或半满管的管道，流量计应安装在U型管段处。

03、涡街流量计

涡街流量计主要安装要求是对于直管段的要求及管道振动要求，涡街流量传感器的上游侧和下游侧应有较长的直管段；管道不能有振动，如有振动，则需对流量计两侧加固定装置。

安装要点

对于涡街流量计来说，测量气体流量时，若被测气体含有少量的液体，流量计应安装在管线的较高处。

测量液体时，若被测液体中含有少量的气体，流量计应安装在管线的较低处。

‘柒’ 气体流量计的工作原理及安装

智能油井多相流量计是一款非分离、无辐射、高实时性的计量装置，能够提供油、气、水、液多相的瞬时产量，累计产量和含水率、含气率、气液（油）比等关键指标数据。其技术水平和应用效果填补了国内该领域的空白，并且达到国际领先水平。该产品主要用于上游油气生产过程中井口油-气-水多相流原油产出物的各相流量在线计量，可以取代传统的分离式计量罐以及通过多通阀进行倒井的复杂计量流程，能够有效助力智慧油田油气生产物联网建设，并且适用陆地、海洋的单井、汇井等环境。

该产品采用多种多相流实时计量的核心技术，采用模块化设计，包含电学层析成像模块、实时在线微波组分测量模块、双差压文丘里流量测量模块以及多传感器高速数据采集模块，并且搭配油气生产大数据管理及分析系统，不但能够直观的掌握油气水产出规律，为生产决策提供实时和准确的量化数据，还能够促进油气田降本增效、工况诊断、精简地面工程、优化生产管理，为每一口井建立全生命周期的“个人”健康档案，实现向智能油气田的升级转型。

‘捌’ 气体流量和蒸汽流量用什么流量计测量，有懂行的朋友分享下吗

1、用节流式差压流量计测量蒸汽质量流量

节流式差压流量计必须与用以求取蒸汽密度的工况测量仪表配合，并同积算部分一起组成推导式质量流量计，才能保证测量精确度。在实际应用系统中，常用测量点附近的流体温度、压力，经计算后求得相应的密度，再经演算求得瞬时质量流量，通常称作温度、压力补偿。根据水蒸气的性质和特点，在过热状态和饱和状态时可有不同的补偿方法。

（1）过热蒸汽质量流量测量。当流体为过热蒸汽时，密度取决于流体压力和流体温度，所以过热蒸汽质量流量测量既需要压力补偿也需要温度补偿。

（2）饱和蒸汽质量流量测量。饱和蒸汽的压力和温度时密切相关的，临界饱和状态的蒸汽从其压力查得的密度从其温度查得的密度是相等的，所以推导式质量流量计测量其流量时，既可采用压力补偿也可采用温度补偿。

2、用双量程差压流量计测量蒸汽质量流量

差压式流量计有它固有的缺陷，即范围度不理想，这主要是由其测量原理决定的。对流量不确定度影响最大（也是流量测量范围度影响最大）的因素是差压测量不确定度。为了提高流量量程低端的测量精确度，必须大大提高低差压段的差压测量精确度，其中最省力、最有效的方法是增设一个低量程差压变送器，组成双量程差压流量计。一台差压变送器，其差压低端的示值误差无法进一步减小的原因是其精确度并非可以任意确定，而且受膜盒面积等因素制约，其实膜盒面积制约的不仅仅是精确度等级所对应的差压值，还有环境温度影响以及长期漂移影响所对应的差压值。

为了提高相对流量较小时的差压测量精确度，另外增设一台低量程差压变送器是一个行之有效的方法。

3、用线性孔板差压流量计测量蒸汽质量流量

传统的孔板流量计最大的不足是在被测流量相对于满量程流量较小时，差压信号很小，这一缺点大大影响其范围度和测量精确度。人们针对其不足在传统的孔板式差压流量计基础上开发了可变面积可变压头孔板流量计。因为其输出的差压信号与被测流量之间有线性关系，所以也称线性孔板差压流量计。

线性孔板流量计工作原理。线性孔板又称弹性加载可变面积可变压头孔板，其环隙面积随流量大小而自动变化，曲面圆锥形塞子在差压弹簧力的作用下来回移动，环隙变化使输出信号（差压）与流量成线性关系，并大大地扩大范围度。线性孔板差压流量计具有范围度宽、线性差压输出、、精确度高、直管段要求低等特点。

在差压式流量计中，线性孔板流量计以其范围度广，稳定性好的优势占有一定的市场份额。