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天然氣流量計是基于旋渦進(jìn)動現(xiàn)象工作的。流體首先通過起旋器被*次強(qiáng)制加速， 再經(jīng)過擴(kuò)展段時被回流作用進(jìn)行二次旋轉(zhuǎn)加速， 此時原本微弱的流體信號經(jīng)過二次加速后，很容易被壓電傳感器檢測到。表為天然氣流量計和渦街流量計流量范圍對照表。可以看出， 天然氣流量計比同口徑渦街流量計的流量下限要低很多，對測量氣體來講， 這是優(yōu)勢。
抗干擾能力強(qiáng)
為了增強(qiáng)流量計的抗干擾能力， 天然氣流量計采用兩只相位相差180° 的壓電式流量傳感器對稱放置。這兩只傳感器接收到的正常流量信號是相位相反幅值相近的正弦波信號，通過圖所示的電路， 分別經(jīng)前置放大器放大、濾波、整形處理后， 變成兩路頻率與流速成正比的脈沖信號， 再進(jìn)行比較和判別， 聽干擾信號， 這樣才能有效地抑制因壓力波動和管道振動對儀表帶來的影響。所以采用雙壓電傳感器的天然氣流量計比渦街流量計的抗振動等共模干擾的能力強(qiáng)。
能準(zhǔn)確測量介質(zhì)的體積流
天然氣流量計除了流量測量在結(jié)構(gòu)上有優(yōu)勢外， 由于它帶有壓力傳感器和溫度傳感器， 所以在測量氣體時， 雖然氣體密度受溫度、壓力影響較大， 但天然氣流量計可以實時跟蹤檢測介質(zhì)的溫度、壓力， 根據(jù)氣態(tài)方程再計算出標(biāo)準(zhǔn)體積量， 并自動進(jìn)行壓縮因子修正。氣態(tài)方程如下：
式中，Qn為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積流量(M3/h);Qg為未經(jīng)修正的體積流量(M3/h);Pg為流量計壓力檢測點外的表壓(KPa);為當(dāng)?shù)卮髿鈮?KPa)為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓；Tg為介質(zhì)的溫度(273.15+t)K;t為被測介質(zhì)的攝氏溫(℃)；Zn為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的壓縮系數(shù)；Zg為工作狀態(tài)下的壓縮系數(shù)；Tn為293.15K(20℃)。
注： 在鐘罩或負(fù)壓檢定時取Zn=Zg,對于天然氣Zn/Zg=Fz2稱為超壓縮因子，按中國石油天然氣總公司的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行計算。
壓力和溫度的采集精度直接影響標(biāo)準(zhǔn)體積的計算。天然氣流量計采用的是擴(kuò)散硅式壓力傳感器和PT100溫度傳感器， 采集電路如圖所示。采用同一放大和模數(shù)轉(zhuǎn)換通道， 單片機(jī)通過模擬開關(guān)分時對壓力和溫度進(jìn)行采集。溫度及壓力信號采集調(diào)理電路，選用TI公司的微功耗低電壓儀表放大器INA122， 典型工作電流60μA。
天然氣流量計 天然氣計量表 二氧化碳流量計 乙炔流量計
