[導讀] 本文就河西所對重點工商戶的天然氣貿易計量采用容積式 JLQ-Z-A 型智能氣體腰輪流量計替代老式的氣體腰輪流量計或大口徑的皮膜式流量計的經驗做了介紹。
1 引言
天津市位于渤海之濱，是我國北方重要的現代化工業基地和港口城市，八十年代初在市領導的英明決策下開始邁向現代化環保城市的第一步—“三年氣化”。向全市居民和工商戶輸送燃氣。之后隨著大港油田、渤海油田、華北油田和陜氣等氣源的相繼開采，天然氣資源愈加豐實，使天津市的居民和工商用氣戶用上更為優質的天然氣成為可能。第一銷售分公司擔負著天然氣輸配貿易結算，安全運營等諸多有關天然氣使用的重要工作。其中作為做好諸多項工作的前提—燃氣計量工作，更是倍受各級領導和相關部門的重視。一銷公司河西營業所擔負著河西區253947戶民用戶和249戶工商戶用氣的管理和收費工作。原先對工商戶的計量大多使用老型的氣體腰輪流量計或大口徑的皮膜式流量計，考慮工況變化給燃氣密度帶來的變化再乘以一個固定系數的方法進行收費管理，很難做到科學和準確，供需雙方往往會產生不必要的誤解。最近一段時間我們河西所對重點工商戶的貿易計量更換了容積式 JLQ-Z-A 型智能氣體腰輪流量計。它具有量程比寬，計量精度高，其突出優點在于其溫度壓力自動跟蹤補償的功能直接顯示輸出標況（20℃，101.325KPa）流量，給計量工作帶來了許多便利。
2 容積式 JLQ-Z-A 型智能氣體腰輪流量計的工作原理及特點
2.1 容積式儀表的工作原理
容積式流量計內部設計有構成一定容積的空間，流量計內部的轉子是在從流入口流人流體的壓力作用下轉動，隨著轉子的轉動使流體從流入口流向排出口，這時轉在轉動過程中轉子和流量計殼體之間形成一定的容積空間，使流體充滿這一空間，隨著轉子的轉動把流體不斷地送向排出口。如果設計好空間給出的體積量，從而得出流過流量計的流體體積。這樣決定了容積式儀表具有流量精度高，不丟氣量的特點。
2.2 JLQ-Z-A 型智能氣體腰輪流量計的特點及工作原理
JLQ-Z-A 型智能氣體腰輪流量計考慮到流量儀表在測量氣體介質時介質密度受溫度和壓力的影響很大，為了準確地測量被測介質的體積流量，必須同時跟蹤檢測介質的溫度和壓力，并將不同工況條件下的體積流量換算成標準狀況（20℃，01.325Kpa）下的體積流量。該流量計集高精度溫度、壓力、流量傳感器和智能流量積算儀于一體，自動跟蹤介質的溫度、壓力，并進行補償運算和壓縮因子修正運算。儀表內部采用對小流量線性較差部分進行系數修定的辦法使儀表得到較寬的量程比，在不損失精度的前提下達到1：20。
容積式腰輪流量計在被測流體的作用下兩轉子交替承受轉動力矩，轉子每轉動一周，則輸出固定容積的氣體，轉子的轉數通過磁性密封聯軸裝置及脈沖發生裝置，產生與流量成正比的頻率信號輸送到智能流量積算儀。在積算儀中溫度和壓力信號經傳感器檢測后經各自的放大電路放大后變成與溫度值和壓力值成正比的電壓信號。經A/D轉換后與系統信號一同在微處理器中進行運算處理，按照氣態方程直接轉化成標況流量。同時溫度、壓力和流量值由CPV送往LCD驅動電路，顯示在LCD上，氣態方程如下：
Vo = V（Pa+Pg）•To•Zn / （Po•T•Zg）
= V•P•To / （Po•T•Z）
式中：Vo—— 標準狀態下的體積量（1.1m3）
V —— 為工作狀態下的體積量（m3）
P=Pa+Pg
Pa—— 當地大氣壓（KPa）
Pg—— 流量計壓力檢測點處的表壓力（KPa）
Po—— 標準大氣壓（101.352KPa）
To—— 標準狀態下的絕對溫度（273.15K）
T —— 被測介質的絕對溫度（273.15+t）K
t —— 被測介質的溫度由溫度傳感器檢測（℃）
Z=1/Pz=Zg/Zn —— 氣體壓縮因子。對于天然氣壓縮因子按中國石油天然氣公司有關標準計算（注：用鐘罩和負壓裝置檢定時，取Zn=Zg，即Z=1）
Zn—— 標準狀態下的氣體壓縮系數
Zg—— 工作狀態下的氣體壓縮系數
3 智能氣體腰輪流量計在工商用氣戶貿易計量中的應用
工商用氣戶包括企事業單位、機關、學校、賓館、飯店等，其用氣計量特點各種各樣，但大致可歸納為以下幾點：
（1）大用氣量要滿足其整個單位的生產生活用氣，流量范圍變化較大。
（2）當該單位下班后或午休時其用氣量又很小，甚至只有個別灶具用氣。
（3）在用氣計量方面不愿投入更多資金。
（4）原有計量器具比較陳舊、落后，計量精度不能達到要求，其中大多數使用老型腰輪表或皮膜表失修后都以較大誤差運行，使供氣部門承受不必要的經濟損失。
（5）表數乘系數的方法使大多數用氣單位存在不滿情緒，給燃氣收費工作帶來許多不便。
綜合上述幾點，只有使用充分利用了現代化高新技術的新型容積式儀表—智能氣體腰輪流量計來替代現有的超差的老型儀表，才能很好的解決以上各項問題。
（1）智能氣體腰輪流量計具有所有容積式儀表的共同特點，安裝方便，不需前后直管段。
（2）智能氣體腰輪流量計的小流量修正功能使其基本能夠滿足使用中的較寬量程的要求。
（3）其溫度壓力自動跟蹤補償功能直接顯示輸出標準氣量，結束了表數乘系數給收費工作帶來的不利。
（4）該智能氣體腰輪流量計具有較高的性能價格比，與能滿足上述工藝條件計量使用的其它類型儀表相比更為經濟適用。
現以天津市四十一中為例，原用五發LWGQ100流量計，用氣設備為2噸采暖鍋爐一臺，32.7kg/h茶爐一臺，用氣范圍在7.5～150Nm /h之內，流量波動大，氣量丟失嚴重。后在2005年1月更換了新科JLQ150腰輪智能流量計。通過觀察發現，2005年第一季度與2004年第一季度氣量同比增長38.1%，氣量增長明顯。
由此可見氣體智能腰輪流量計在城市工商用氣戶貿易計量中的應用比較準確，是現城市工商用氣戶貿易計量主要采用的計量表型。