TGM渦輪流量計的技術特性與性能比較

摘要：對 TGM 系列渦輪流量計的工作原理與結構特性做了介紹，然后詳細比較了國內外有關渦輪流量計的技術標準、性能參數及使用情況，并對其差異進行了分析評價，后對本公司在該系列渦輪流量計的質量控制、標準要求等方面的工作以及應用前景做了簡要的介紹。

  隨著我國天然氣工業的快速發展，天然氣貿易計量的準確可靠性愈來愈受到社會各界的關注。目前，國內在氣體流量計特別是氣體渦輪流量計的設計、制造與鑒定技術及設備裝備水平方面遠遠落后于歐美。而且國內所生產的渦輪流量計產品大多沒有機械計數顯示器，客戶無法直接從管路中氣體流動狀況了解流量計實際運行情況，同時性能與質量也不能與國外氣體流量計相比。此外，在高精度、中高壓氣體流量計方面的產品，相關的研究也相當落后。目前國內能生產的主要是中小口徑、中低壓力的 1.5 級精度的流量計。隨著中國與市場接軌的步伐加快，低精度流量計的使用會受到越來越大的限制，而高精度流量計將需求旺盛。某公司燃氣設備有限公司(簡稱某公司)的渦輪流量計正是基于這樣的市場條件投入開發的，提升了國內在這一領域的研發和制造水平。
 
1、TGM 系列渦輪流量計工作原理及結構特點：
 氣體渦輪流量計工作原理：當被測氣體流入流量計時，首先在整流器作用下氣體得到整流并加速。由于渦輪葉片與氣體流向成一定角度，流體產生的作用力驅動流量計渦輪旋轉，渦輪的理論旋轉速度與流量成正比。通過測量渦輪的轉速可以從計數器讀取工況流量。
 TGM 系列氣體渦輪流量計(TGM-G400 ／100-16)的主要結構組件如圖 1 所示。


圖 1 流量計主要結構組件

2、國內外渦輪流量計使用情況及性能比較:
2.1、流量計特性曲線比較:
 荷蘭Instromet 和德國Elster 是世界的流量計品牌，在國內的使用也較多。我們在上海自動化儀表研究所(SIPAI)鐘罩試驗臺位上以規格 G250DN100 PN16 為例分別對 Instromet SM-RI-X 系列、Elster TRZ 系列和某公司的 TGM 系列進行了誤差試驗，誤差試驗曲線分別如圖 2、圖 3 和圖 4 所示。

圖 2荷蘭 instrometSM-RI-X G250 DN100 型產品性能
圖 3德國 elster G250 DN100型產品性能
圖 4  某公司 TGM－G250  DN100 型產品性能

  從圖上我們可以看出TGM-G250/100 的流量特性曲線與上述兩種國內使用量***大的進口渦輪流量計產品特性曲線非常接近。整個流量段 Instromet產品起伏較小，線性較平緩，小流量段變化也不大；與 Instromet 相比，Elster 產品整個流量段的線性也較平緩，小流量段變化略大；TGM 產品整個流量段線性變化也不大，而小流量段變化則明顯大于上述兩種國外品牌，但都在誤差允許范圍以內。
 

2.2、國內外渦輪流量計技術標準使用情況及比較:
 荷蘭 Instromet 和德國 Elster，另外還有如Daniel、RMG 等一些氣體渦輪流量計品牌，主要采用的設計標準為《prEN12261》氣體渦輪流量計設計歐洲標準。由于歐洲標準在方便用戶、環保等方面作出了更為詳細的規定，因此也是目前上應用***廣泛的標準之一。其他氣體渦輪流量計標準還有 AGA No7，ANSI/ASME MFC-4M 以及氣體渦輪流量計標準ISO9951 和中華人民共和國標準 GB/T18940 等。這些標準在主要技術指標如：準確度、穩定性、量程比等項目上檢測條件與技術指標都很相近，在其他指標上《PrEN12261》的規定則更為詳細、更為嚴格，如耐久性要求、機械計數器要求等。表 2 是各標準之間一些主要技術指標的對比。
 
2.3、國內外品牌流量計主要性能參數:
 表 3 比較了國內外 DN100 產品主要性能。從圖 2、3、4 以及表 2、3 所顯示的數據可以看出，在精度、線性度，量程比等主要參數上，同*的同類產品如荷蘭的 Instromet 相比，TGM還是有一定的差距，但是已經和*水平非常 這種需求，在設計時對機械傳動的類型、顯示的結接近、處于國內水平。除此之外，國內的產品 構、外形都作了深入的調研，使 TGM 系列產品具大多沒有配備機械式計數器，讀數顯示是通過安裝 有區別于其他產品的*特征。并且，隨著 TGM 在表體上的流量顯示表直接顯示出來；用戶無法通 系列氣體渦輪流量計產品在技術、制造等方面的經過渦輪流量計機械傳動系統的運行情況來判斷管 驗積累，試驗臺位的建立等外部條件逐漸完善，我路中氣體流動狀況，限制了用戶對儀表的選擇范 們將進一步提高其內在技術含量及各項技術指標。圍；而 TGM 系列渦輪流量計則充分考慮了用戶的
表 2  渦輪流量計技術標準比較
 

4、結束語：

  通過對國內外渦輪流量計的性能參數以及標準使用情況的對比分析，可以看出本公司設計、生產的 TGM 系列渦輪流量計產品，在總體水平上處于國內地位，尤其在流道系統、渦輪的設計參數與齒輪速比之間的關系，機芯、傳動系統以及計數顯示系統的設計、制造等方面于國內其他產品；一些性能參數已經接近或達到水平，并擁有了自主的知識產權。總之，隨著天然氣工業的發展，本公司的 TGM 系列渦輪流量計產品市場前景非常廣闊。