天然气流量计量中的参数补偿

　　1　天然气流量测定和补偿

　　用于天然气计量的流量计,只能测量工作状态下的体积流量。工作状态下的体积流量不能切实的表示实际流量,工程上一般都以标准状态体积流量或质量流量表示。所以智能仪表在进行流量积算时,需要对一次仪表测得的流量进行温度、压力以及气体超压缩系数比补偿。

　　1.1　气体体积流量的温度及压力补偿

　　根据理想气体方程式:(P·V)/T=C(常数)以及Q=dV/dt可以推导得到

　　(Pn·Qn)/Tn=(Pf·Qf)/Tf

　　标准状态下的气体体积流量Qn为

　　Qn=Qf·(Pf/Pn)·(Tn/Tf)

　　式中下标f表示实际值,下标n表示标准值。

　　(Pf/Pn)和(Tn/Tf)分别是压力补偿系数和温度补偿系数,用于对测定的体积流量值进行补偿修正。1.2　体积流量的超压缩系数比补偿01在实际应用中,因为实际气体与理想气体是有差异的,必须引入矫正因子F(气体超压缩系数)作修正。

　　F的补偿采用修正系数比的形式,将和P、T补偿综合,获得了以下的数学模型:

　　F由气体的性质及P、T等条件决定,对一定的介质,由传感器测得实际工况的P,T,即可由计算机计算出Qn。

　　2　天然气超压缩系数表的建立

　　由于天然气超压缩系数与其温度、压力的关系还没有能建立起有效的数学模型,一般只能在全工况条件下某些特殊温度、压力点通过实验的方法测定,制作成一张温度、压力及其超压缩系数的三维数据表,在进行运算补偿时通过查表确定。由于数据分布离散,有可能在表上没有对应的有效数据,将通过查找出前后两个数据点进行线性插值运算。数据表是根据一份通过实验测得的超压缩系数表建立的。表中行方向是温度方向(0-160),列方向是压力方向(0-2000)。表中温度是以华氏度为单位的,间隔是10 。压力单位是PSIG(Pound/In2,1PSIG=6894.76Pa)。

　　3　超压缩系数表查表程序的设计与开发

　　3.1　查表程序的基本设计思想

　　从一次仪表上得到天然气当时所处的温度和压力值后,先根据实际的气体压力在开头索引部分进行初次查找,如果在数据表中它处在表上80 PSIG和120PSIG两个有效压力点之间,那么就要把入口地址对应的两个标号GP3和GP4一起取出待用。然后按照天然气的温度进行二次查表操作。知道了入口地址,就可以到内存中的指定区域进行温度查找。基本方法和压力查找相同。当温度或者压力处在表上两个数据点之间,或两个都处在中间的位置,就要把前后的数据都取出来进行线性插值运算了。

　　3.2　压缩系数的线性插值运算公式