1998年,国家出台了天然气汽车发展规划和鼓励发展天然气汽车产业的优惠政策,加大了资金的投入,在全国掀起了发展天然气汽车和建立CNG(压缩天然气,25MPa)充气站的高潮。这项工程的启动使压缩天然气的准确计量成为急需解决的问题之一。目前国外压缩天然气的计量主要采用高压型科里奥利质量流量计,该流量计准确度高、使用方便,但因其价格较高,地限制了在我国的推广应用。因此,国产化高压气体科里奥利质量流量计的研制有着十分重要的意义。
中国测试技术研究院在国内率先研制成功了具有自主知识产权的高压型气体科里奥利质量流量计,并已成功地应用于CNG售气机。
科里奥利质量流量计是利用流体流过运动管时产生的科氏力来测量流体的质量流量,就其结构而言(指振动管),可分为弯管与直管、单管与双管。在弯管中,又可分为双U型、双重环型、Ω型、B型、J型、S型等。下面以我们设计的T型管质量流量计为例,说明科里奥利质量流量计的工作原理。
流量传感器部分由二个T型流管、二个速度传感器、一个激励器和一个铂电阻温度传感器组成。左右速度传感器的信号用于时间差的测量;激励器用来驱动流管使之产生角振动;铂电阻温度传感器用以测量介质温度。流量计变送器部分的主要功能是对来自流量传感器的两路振动信号进行处理,计算出与质量流量成正比的时间差Δt,从而实现质量流量的测量。
在结构上采用T型流管结构,这使得在同样的结构尺寸情况下提高了质量流量测量的灵敏度;采用有限元分析技术设计流管形状尺寸,使流管工作在佳工作谐振频率,提高了流量计对外界振动干扰的抑制能力。在测量电路中采用对称差动测量技术,抑制了信号中的二次和三次谐波分量,提高了测量的信噪比,实现了时间差Δt的测量,变送器的软件编写采用了的PL/M语言,使得整个软件在结构优化、运行效率、可靠性和可扩充性方面具有较好的性能。
中国测试技术研究院研制的高压气体科里奥利质量流量计经中国计量科学研究院检测,其主要技术指标已达到美国Micro Motion公司D25型质量流量计的技术水平。国产高压天然气气体质量流量计的研制成功,使得CNG售气机的国产化程度达到,从而为我国大规模推广天然气汽车技术创造了有利条件。
ST98型热式气体质量流量计要求流量元件上游至少留出20倍管径(过程管线)的直管段;下游留出10倍管径的直管段.过程连接头安装过程连接头为316不锈钢或同管道材质,成环柱状。过程连接头与工艺管线轴线所在平面平行,才能确保流量元件自过程连接头插入过程管线后,过横截面圆心且与横截面平行。
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