旋进旋涡流量计进气道堵塞和磨损对计量误差的影响

　　1问题的提出

　　旋进旋涡流量计(以下简称流量计)作为一种高精度的气体流量计量仪表，与其它流量计相比，具有结构紧凑，操作简单，准确度高，量程比宽，安装使用方便，不受介质密度和粘度影响并可直接读数等优点。因此，近年来，被越来越广泛地应用于油气田天然气的计量中。然而，随着该流量计在油田天然气计量中的应用，逐渐产生了一些问题。例如，由于实际生产计量中天然气的成分不纯，往往夹杂着一些杂质(如原油、沙砾等)，容易造成流量计进气道的堵塞和磨损，从而影响流量计的计量误差。如果流量计在两次检定的周期内发生这些故障，人们往往搞不清楚这些故障对流量计计量误差的影响究竟有多大，到底是正误差还是负误差，不利于准确分析误差产生的原因，正确判断并排除故障。因此，本文作者试图模拟流量计在生产现场的使用情况，利用实验的方法，确定流量计在不同状况下的计量误差，为实际生产提供一定的参考依据。

　　2实验方法及数据

　　旋进旋涡流量计的结构主要由壳体1、旋涡发生器2、压电传感器3、出口导流体4以及积算仪5等部件组成(见图1)。其工作原理是:当沿着轴向的气体进人流量计人口时，旋涡发生器的螺旋形叶片强迫气流进行旋转运动，于是在旋涡发生器中心产生旋涡流，旋涡流在文丘利管中旋进，到达收缩段突然节流使旋涡流加速，当旋涡流进人扩散段后，因回流作用强迫进行旋进式二次旋转。在某一流量范围内，旋涡流的旋转频率与介质流速成正比，并为线性。压电传感器检测的微弱电荷信号经前置放大、滤波、整形后，变成频率与流体流速成正比的脉冲信号，最后送流量积算仪进行计数处理。

　　多数流量讨一的旋涡发生器是铝制材料，容易被腐蚀和磨损，同时，由于旋涡发生器的进气道比较狭窄，在实际计量中容易被杂质堵塞。因此，根据这种特点以及实际运行中容易发生的故障，我们设计了如下两种实验方案:

　　其一，选择一台检定合格的新流量计，将其安装在钟罩式气体流量标准装置上，调节流量调节阀，依据《速度式流量计检定规程》( JJG198一94)在大流量下重复检定三次，计算出该流量点的平均仪表系数Ko。然后用Gl香糖堵塞住旋涡发生器的一个进气道，在不改变流量调节阀状态的情况下，对该流量计重复检定三次，计算出该流量点的平均仪表系数K1、同样的情况，分别堵塞旋涡发生器的两个、三个直至五个进气道(即只剩下1个进气道不堵)进行检定，求出对应的仪表系数Ki.(具体实验数据见表1)