

按照第8号AGA报告或SY/T6143-2004标准规定,天然气的超压缩因子是下列自变量的函数:
a.流体温度tf;
b.流体压力pf;
c.天然气真实相对密度Gr;
d.天然气中二氧化碳的摩尔分数Mc;
e.天然气中氮气的摩尔分数Mn。
流量演算器根据在线测量到的流体温度、流体压力以及菜单中人工设置的Gr、Mc、Mn等参数,采用计算和查表相结合的方法得到超压缩系数。每个计算周期对超压缩系数计算一次。
(6)循环显示功能
按一下仪表面板上的有关按键,仪表就能显示流体温度、流体压力、瞬时流量、累积流量等示值。但是有些测量对象,操作人员想经常观察两个或两个以上变量的读数,较多的是流体压力和瞬时流量。循环显示功能就能满足这一要求。
循环显示功能能按操作者预先指定的切换时间间隔循环显示累积流量、瞬时流量、流体压力、流体温度,也可指定为定点显示。
(7)经补偿后的流量信号再发送功能
这一功能的用途是将经补偿后的瞬时流量信号以模拟信号的方式送到调节器、记录仪或DCS等后续仪表或装置。因此,再发送信号的更新周期就成为关键参数。一般来说,更新周期为0.5s时,对流量调节系统的调节品质和记录品质均无严重影响。
经补偿后的流量满度值(4~20mA信号制为20mA所对应的流量值:0~10mA信号制为10mA所对应的流量值)有时要求与流量测量上限值不相同,因此在菜单中可以根据需要填入合适的再发送流量满度值。
(8)打印功能
人们对流量显示仪表的打印功能要求都不高,一般只是记录某一时刻流量显示仪表所显示的当前示值。同时由于安装的原因,与流量显示仪表配用的打印机一般都是易于安装在仪表盘上的微型打印机,打印速度也不高,所以打印机同流量二次表之间用串行通信口连接已能满足需要,这为仪表的设计和安装带来了方便。FC6000型仪表的典型打印格式如图7-8所示。其打印方式有定时打印、召唤打印和越限加速打印。
① 定时打印
这种打印方式必须在菜单中的规定窗口指定打印起始时间(即一天中首次打印时间)和打印间隔时间(即首次打印后每隔多少时间打印一次)。
②召唤打印。操作人员根据需要,启动一下仪表面板上约定的按键,就可实现一次打印。
③越限加速打印。该打印方式是仪表中某个变量满足指定的表达式的要求时,自动业打印间隔时间缩短为“加速打印间隔时间”。例如某台演算器用来处理蒸汽流量信号,设置正常打印间隔时间为8h,以满足考核和结算的需要,当流体压力低于设定压力(供方承诺的最低压力或维持正常生产的最低压力)时,每5min打印一次。于是可将“加速打印间隔之间”设置为5min,从而使打印机兼有划线记录仪的部分功能。
(9)无纸记录功能
流量显示仪表中的无纸记录功能同打印记录和划线记录相比有下列显著的优越性。
①记录数据存放在仪表内部,不像打印机和记录仪那样占用较大几何空间。
②无纸记录功能所记录的内容由固化在仪表内的软件决定,可以十分丰富,使用者可以有很大的选择余地,这在划线记录仪中,是完全不可能的。
③存储在海量存储器中的数据数量巨大,间隔时间可以有很大的选择空间。
④存储在海量存储器中的大量数据,既可以人工调阅,也可由计算机用通信的方法读取,使用灵活方便。
⑤经济实用,无需维修。
FC6000型仪表中的海量存储器可存放11520组数据,每组数据由时间和4个有用数据组成。有用数据可在第一瞬时流量、第一累积流量、第二瞬时流量、第二累积流量、流体温度、流体压力、故障诊断信息等7个参数中任意选取4个。存储数据的间隔时间可在1、2、5、10、30、60min中任选一种。
(10)故障诊断代码的合成与分解
流量演算器中的故障诊断内容更丰富,除了CPU故障之外,还有如表7.1所示的13种故障。如此多种类的故障有可能同一时刻只发生一种,也有可能同时发生几种。要在00条副数据(故障诊断结果显示条目)中将可能同时发生的各种故障都显示出来,这就产生了一个代码合成与分解的问题。

五、国内外流量演算器概况
(1)通用性的差异
国外生产的流量演算器(也有的命名为流量计算机、积算仪等)大多具有较高的通用性,有的不仅适用于多种流体的流量显示,还可用作热量计算和显示,如 Endress+Hauser公司的DXF351型流量计算机,但是也有与特定流量传感器(变送器)配用的流量计算机,国内有的制造厂为不同的流体制成不同的流量演算器,例如有分别适用于饱和蒸汽质量流量、过热蒸汽质量流量、气体流量测量的流量演算器等。
(2)输入信号多样性的差异
国外产和国产流量演算器中有的只接受1~5V DC输入信号,因此,需另设供电箱和配电器为变送器供电,并将电流信号转换成电压信号。有的除了能接受模拟流量输入信号、脉冲流量输入信号和热电阻输入信号之外,还能接受一路开关量输入信号,用于远程复位操作。

再如间接法蒸汽质量流量计中蒸汽密度的求取方法。不同的制造商所采用的蒸汽密度求取方法有较大的不同,如3.1节所述的查表法和数学模型法,而数学模型法中又有多种不同的模型,其中用得较多的是:饱和蒸汽的密度用“端点连线法”建立起来的如式(3.17)所示的一次表达式;过热蒸汽按理想气体定律处理,从而节省存储器的内存空间,但精确度比查表法差一些。
(4)输出信号多样性的差异
①带有继电器接点输出。继电器接点输出可用于变量越限报警。
②流量再发送输出信号的多样性。流量再发送器(Retransmitter)有的公司也称中继器 (Repeater),有的国外产品除了能提供两路4~20mA再发送信号之外,还能提供一路频率再发送信号,以满足后续仪表不同的需要。
③笔式记录功能。BAILEY-FISCHER&PORTER公司通用性极强的圆图形记录仪经组态后可以用于流量演算和热量计量,它最多可以有4路隔离的4~20mA再发送输出,各路再发送输出的用途可编程,因此,经补偿后的质量流量、流体温度、流体压力等信号都可经再发送输出口送到DCS或调节器。除此之外,仪表最多可带4支划线记录笔,每支笔所记录的变量可由编程决定。
④失效输出功能。有的流量演算器与调节器配合实现流量定值调节,即经补偿运算得到的流量信号经再发送口送到调节器作测量信号。如果流量演算器失效,则调节器接收到的是一个虚假信号,这时调节系统处于开环状态,弄得不好就会因调节器的积分作用导致调节阀跑到极限位置,因此,流量演算器失效时应立即通知调节器,这时调节器可立即切换到“手动”位置,并发出报警信号,从而保证系统的安全。
具有失效输出功能的流量演算器,在失效后立即送一个开关信号。