1.杭州市燃气集团有限公司 310007；2.杭州市城乡建设设计院股份有限公司 310004
摘要：流量计的选择是工业项目燃气工程的重要内容。本文简要介绍了涡流流量计和超声波流量计的工作原理、特点。通过实际工程案例的分析，比较两者之间选择的差异。
关键词：涡流流量计；超声波流量计；精度；量程
1 涡轮流量计和超声波流量计简介
1.1涡轮流量计和超声波流量计的工作原理
超声波流量计采用时差式测量原理：一个探头发射信号穿过管壁、介质、另一侧管壁后，被另一个探头接收到，同时，第二个探头同样发射信号被第一个探头接收到，由于受到介质流速的影响，二者存在时间差Δt，根据推算可以得出流速V和时间差Δt之间的换算关系，进而可以得到流量值Q。
1.2涡轮流量计和超声波流量计的特点
涡轮流量计具有精度高、重复性好、无零点漂移、高量程比等优点。涡轮流量计拥有高质量轴承、特别设计的导流片，因此极大降低了磨损，对峰值不敏感，甚者恶劣的条件下也可以给出可靠的测量变量。涡轮流量计输出信号为脉冲，易于数字化。涡轮流量计压力损失小，叶片能防腐，可以测量粘稠和腐蚀性的介质。
超声波流量计是一种非接触式仪表，它既可以测量大管径的介质流量也可以用于不易接触和观察的介质的测量。它的测量准确度很高，几乎不受被测介质的各种参数的干扰，尤其可以解决其它仪表不能的强腐蚀性、非导电性、放射性及易燃易爆介质的流量测量问题。
2 实际工程中选用涡轮流量计和超声波流量计的差异
通过比较实际工程中选用涡轮流量计和超声波流量计的差异，分析两者的优劣。
经计算，本工程天然气的工况流量范围为57.75~1155.05 m3/h。5台一路计量，选用某品牌的涡轮流量计，流量范围为80~1600 m3/h，未能涵盖本工程流量范围。根据该品牌生产商提供的数据，当涡轮流量计计量范围为57.75~80 m3/h，误差为10%~20%，取误差中间值15%。选用另一品牌的超声波流量计，流量范围为38~1900m3/h，可以涵盖本工程流量范围。两款流量计的具体参数如下：
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假设锅炉运行流量位于57.75~80 m3/h，取平均流量68.88 m3/h。在此流量范围内，取误差中间值15%，取超声波流量计误差上限1%。则和使用超声波流量计相比，估计少计量的天然气量如下：
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假设运行流量位于80~160 m3/h，平均流量为120 m3/h。在此流量范围内，取涡轮流量计误差上限2%，取超声波流量计误差上限1%。则和使用超声波流量计相比，估计少计量的天然气量如下：
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假设运行流量位于320~1155.05 m3/h，考虑到啤酒厂效益较好，取正常情况下流量为1000 m3/h。由于涡轮流量计因机械部件转动，涡轮流量计运行会越来越慢，此时两款流量计仍有0.2%的输差。则和使用超声波流量计相比，估计少计量的天然气量如下：
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此外，根据超声波流量计生产商提供的数据：超声波流量计6年标定1次，每次费用约3000元，6年标定费用总计约3000元。超声波流量计没机械部件，软件可检测运行参数，基本上免维护。涡轮流量计1年标定1次，费用约2000元，6年标定费用总计约12000元。3年内叶轮轴承需要更换，一次费用约1000元，6年费用约2000元。定期检修和加注润滑油。
在一个6年的运行周期内，本工程采用涡轮流量计和超声波流量计的成本比较：
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在一个6年的运行周期内，采用涡轮流量计比采用超声波流量计少投入108000元。
在一个6年的运行周期内，和使用超声波流量计相比，采用涡轮流量计少计量的天然气折合费用如下：
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假设锅炉在三个流量范围内每天运行3小时，则6年少计量的天然气折合费用为231192元。
3 结语
第一，目前市场上的涡流流量计的量程比大多为1：20。当项目的流量范围比较宽时，选用涡流流量计容易造成项目的最小流量小于流量计的Qmin，此时的误差非常大。如果项目的流量长期小于流量计的Qmin，不建议选用涡流流量计。
第二，当项目的流量范围都在涡流流量计和超声波流量计量程范围内时。当项目的运行时间越长虽然选择超声波流量越经济。
参考文献：
[1]GB/T 18604-2001，用气体超声波流量计测量天然气流量[S]
[2]柴峰. 气体涡流流量计在天然气计量中的应用[J]. 农家科技，2013，(5)：141
[3]周伟国，胡海军，金颖. 超声波流量计的应用与误差分析[J]. 煤气与热力，2001，21(4)：337～339