旋进旋涡流量计测量优势
随着能源结构的变化，气体燃料的使用越来越广泛。我国是天然气储存量较丰富的国家，特别是随着西气东输工程的进展，天然气开采、输送需要大量的计量仪表，各种工业炉、民用楼栋、加气站等也需要大量的计量仪表。
由于气体密度受温度、压力影响较大，要准确测量介质的体积流量必须同时跟踪检测介质的温度、压力，再根据检测到的温度、压力值计算出标准体积量。
旋进旋涡流量计是最适合测量天然气的流量计，加之自身结构特点，测量气体有着明显的优势。
1、旋进旋涡流星计结构
旋进旋涡流量计主要由以下几部分组成：1.起旋器、2.文丘里管、3.显示器、4.压力传感器、5.温度传感器、6.对压电式检测传感器、7.消旋器，其结构图如图1所示。
2 旋进旋涡流量计工作原理
旋进旋涡流量计是根据旋涡旋进动现象设计的一种流体振荡式流量计。由图2所示，流体流入旋进旋涡流量计后，首先通过一组由固定螺旋形叶片组成的起旋器后被强制旋转，使流体形成旋涡流。旋涡中心为“涡核”是流体旋转运动速度很高的区域，其外围是环流。旋涡流在文丘里管中旋进，流体流经收缩段时旋涡加速，沿流动方向涡核直径逐渐缩小，而强度逐渐加强。此时涡核与流量计的轴线相一致。当进入扩展段后，旋涡急剧减速，压力上升，中心区域的压力比周围的压力低，于是产生了局部回流。在回流作用下强迫进行旋进式二次旋转，涡核偏离中心轴像刚体一样在扩张段壁面做螺旋进动，并且是围绕中心轴进行的。进动旋涡流的旋转频率与介质流体的流速成正比，并为线性。因此，测得旋进旋涡的频率即能反映流速和体积流量的大小。
旋进旋涡流量计工况流量的计算公式为：
Qg=F/K
式中，Qg为体积流量，m3/s；K为流量计仪表系数，脉冲数/m3；F为旋涡频率，HZ。
3 旋进旋涡流量计测量优势分析
3.1 测量下限流量低
旋进旋涡流量计是基于旋涡进动现象工作的。流体首先通过起旋器被第一次强制加速，再经过扩展段时被回流作用进行二次旋转加速，此时原本微弱的流体信号经过二次加速后，很容易被压电传感器检测到。表1为旋进旋涡流量计和涡街流量计流量范围对照表。可以看出，旋进旋涡流量计比同口径涡街流量计的流量下限要低很多，对测量气体来讲，这是优势。
3.2 抗干扰能力强
为了增强流量计的抗干扰能力，旋进旋涡流量计采用两只相位相差180°的压电式流量传感器对称放置。这两只传感器接收到的正常流量信号是相位相反幅值相近的正弦波信号，通过图3所示的电路，分别经前置放大器放大、滤波、整形处理后，变成两路频率与流速成正比的脉冲信号，再进行比较和判别，剔除干扰信号，这样才能有效地抑制因压力波动和管道振动对仪表带来的影响。所以采用双压电传感器的旋进旋涡流量计比涡街流量计的抗振动等共模干扰的能力强。
3.3 能准确测量介质的体积流量
旋进旋涡流量计除了流量测量在结构上有优势外，由于它带有压力传感器和温度传感器，所以在测量气体时，虽然气体密度受温度、压力影响较大，但旋进旋涡流量计可以实时跟踪检测介质的温度、压力，根据气态方程再计算出标准体积量，并自动进行压缩因子修正。气态方程如下：
式中，Qn为标准状态下的体积流量（M3/h）；Qg为未经修正的体积流量（M3/h）；Pg为流量计压力检测点外的表压（KPa）；Pa为当地大气压（KPa）；Pn为标准大气压；Tg为介质的绝对温度（273.15+t）K；t为被测介质的摄氏温度（°C）；Zn为标准状态下的压缩系数；Zg为工作状态下的压缩系数；Tn为293.15K（20°C）。
注：在钟罩或负压检定时取Zn=Zg，对于天然气Zn/Zg=Fz2，Fz称为超压缩因子，按中国石油天然气总公司的有关标准进行计算。
压力和温度的采集精度直接影响标准体积的计算。旋进旋涡流量计采用的是扩散硅式压力传感器和PT100温度传感器，采集电路如图4所
示。采用同一放大和模数转换通道，单片机通过模拟开关分时对压力和温度进行采集。温度及压力信号采集调理电路，选用TI公司的微功耗低电压仪表放大器INA122，典型工作电流60μA。
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