石油行业LWGY系列涡轮流量计地面计量技术

石油行业常常需要计量油气水的产量，尤其是在目前油气资源日益短缺，石油价格飞涨的情况下，对油气水的计量工艺要求不断提高，传统的计量手段已不再适用油田开发新形势的需要。LWGY 系列涡轮流量传感器吸取了国内外流量仪表先进技术，经过优化设计，具有结构简单、轻巧、精度高、复现性好、反应灵敏，安装维护使用方便等特点，广泛用于测量封闭管道中与不锈钢 1Cr18Ni9Ti、2Cr13 及刚玉 Al2O3、硬质合金不起腐蚀作用，且无纤维、颗粒， － 6 2等杂质 工作温度下运动粘度小于 5 × 10 m /s 的液体，对于运动粘度大于 5 × 10 － 6 m2 /s 的液体，可对流量计进行实液标定后使用。若与具有特殊功能的显示仪表配套，还可以进行定量控制、超量报警等，是流量计量和节能的理想仪表。

1、流量计量的原理：
   涡轮流量计是利用置于流体中的叶轮感受流体平均速度的流量计，与流量成正比的叶轮转速通常由安装在管道外的检测装置检出，它由涡轮流量传
 

感器和显示仪表组成。
流经变送器的流体体积流量可表示为:
qv  = f /k	( 1)

 式中: q_v ——— 流经变送器的流体体积流量，L /s; f——— 电信号的频率( 它同叶轮转动频率有正比关系) ，次 /s; k——— 常数，亦称仪表系数，次 /L。
 式( 1) 也可改成
 

k = f /qv

( 2)

由( 2) 式可看出，仪表系数 k 是变送器输出电信号的频率 f 同流经仪表的液体体积流量 q_v 的比值。输出频率信号的流量计都有仪表系数这一特征常数，它能帮助了解和掌握仪表性能，同时也对流量仪表的检定有重要意义。
 
2、系数的确定：
 流量计一般安装在分离器的油水排放管线处，通过其端口与分离器现场总数据传输控制箱连接，流体流过时冲击涡轮产生旋转，从而使数据显示在仪表上，再由数据线传输给总线电缆，总线电缆通过电流的形式传输给数据采集软件，软件通过对数据
 分析进行显示。由于它受流体的密度、粘度、温度等的影响，计量系统每次要进行校验。
 计量系统的校验分两项内容: 是对系统温度补偿的有效性进行评定; 第二是对系数 k 的确定。

2.1、系统温度补偿的有效性评定：
 液体的密度 ρ 是温度 t 的函数，在一定的温度范围内，可用二次多项式来表示，也可通过回归法求得函数式 ρ = f( t) ，都能得到较好的拟合效果。当然温度补偿的有效性如何，还要通过校验来证明，这个工作可以在实验室内进行。

2.2、系数 k 的确定：
 首先以涡轮上的系数记 k' 为输入显示控制仪表，把标定所用的流体重量设定为 G'_m ，启动流量系统，把计量过的流体用汽车衡或磅秤称重，其值设为G_m 时，流量系数 k 可通过下式计算，即

k = k'G'm /Gm

( 3)

 把 k 值输入显示仪表，再计量重量为 G_m 的液体，通过称量法来校对是否超差。
 确定系数 k 时所用的流体重量要大于 1 ～ 2 t，以减少其它因素对计算值的影响。当发货的批量较少时，如几十千克，这时的计量可能超差，这主要是由于电磁阀不能及时关闭造成的，有的显示控制仪对此有特别的考虑。
 实际上，其它输入频率信号的流量计，如椭圆齿轮流量计、腰轮流量计、涡轮流量计等都可以用( 3) 式确定流量系数。
 
3、系统计量的不确定度：
 
此系统的计量误差来源由以下几项:
 
( 1) 流量系数的重复性误差: δ_m  = 0． 05% ;
 
( 2) 流量显示仪表的误差: 接受频率信号的流量仪表，其积算精度一般可达 0． 1% ，这里取 δ₂ = 0． 1% ;
 
( 3) 系数标定时所用衡器的误差: δ₃ = 0． 1% ; ( 4) 由于温度不能完全有效补偿而引入的误差。这个误差通常很小，在此不予考虑。用方和根法合成的总不确定度为: