[其他]流動氣體超壓縮系數的檢測裝置

無效

• 申請號: 86101086
• 申請日: 1986-01-30
• 公開（公告）號: CN86101086A
• 公開（公告）日: 1986-11-12
• 發明（設計）人: 羅伯特·S·雅各布森;喬治·W·施奈德
• 申請（專利權）人: 美國儀表公司
• 主分類號: G01N11/00
• 分類號: G01N11/00;G01N7/00
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 曹永來,章社杲

本發明是關于流動氣體的測量，或者更確切地說是根據體積的測量，來檢測流動氣體的超壓縮系數。

七十年代以來，天然氣價格的迅速增長，導致了人們對測量儀表精確度的看法發生了深刻的變化，對于那些高壓氣體就更是如此。通過管路對流動氣體的體積進行精確的測量越來越引起重視。由于氣體是可壓縮的，且其體積變化是溫度和壓力的函數，所以盡管體積測量儀都是測量實際的體積，但還是必須進行多種計算將已測出的流動氣體的體積值轉換成在預先統一確定的溫度和壓力下的體積值。

美國專利4，390，956上公開了一種進行修正運算的裝置，其計算的主要部分涉及到了流動氣體超壓縮系數的確定。這個裝置的工作是根據測量的溫度和壓力值，以及根據某一特殊的氣體組成而輸入到裝置中的一組定值而進行的。因此，如果氣體的組成變化了，就需要在裝置中輸入另一組定值。

本發明的目的，就是提供一種用于流動氣體超壓縮系數的檢測裝置。

本發明更進一步的目的是提供一種能夠自動適應氣體組分變化的流動氣體超壓縮系數的檢測裝置。

上面提到的、以及本發明的其它目的可以按照本發明提供的原理，這樣來實現：提供一個能夠連續測量氣體在高壓（P₁）下的超壓縮系數（Z₁）的裝置;將氣體壓力減少到一個低壓值（P₂）的裝置，對應于這個壓力（P₂）的超壓縮系數（Z₂）是已知的;測量在高壓下的氣體體積（V₁），溫度（T₁）和壓力（P₁）的裝置;測量在低壓下的氣體體積（V₂），溫度（T₂）和壓力（P₂）的裝置;和一個根據公式：

Z₁= (V1)/(V2) × (P1)/(P2) × (T2)/(T1) ×Z₂

來計算高壓下的超壓縮系數的裝置。

閱讀下面的說明，并結合本發明的附圖可以更容易了解上述內容。附圖是根據本發明的原理，說明裝置結構的示意圖。

到目前為止，有三種檢測氣體超壓縮系數的一般方法。第一種方法是在三十年代發展起來的，使用北恩-伯內特（Bean-Burnett）測量裝置或類似的裝置。第二種方法是對氣體進行分析，找出其所有的組份，然后利用狀態方程進行理論計算，求出超壓縮系數。第三種方法是在天然氣工業中最常采用的，即利用《天然氣超壓縮系數測量手冊》（PAR研究計劃NX-q）上列出的表格和公式。這本書是由美國天然氣學會出版的。對于同一種氣體，分別用這三種方法得到的答案是不一樣的，彼此雖很接近，但沒有一個是百分之百準確的。因此，要進行理論計算，算出的值必然要依賴于它所使用的狀態方程，而使用氣體分析儀，如氣體色層譜儀時的缺點，就是要花一定量的時間，并還需要大量的維修、保養工作。

按照本發明，根據波義耳-（查爾斯）馬略特定律，在兩種壓力和溫度條件下，一種給定氣體的狀態方程是：

(V₁P₁)/(T₁Z₁) = (V₂P₂)/(T₂Z₂)

其中：

P₁是第一個狀態的壓力;

V₁是第一個狀態的氣體體積;

T₁是第一個狀態的氣體溫度;

Z₁是第一個狀態的超壓縮系數;

P₂是第二個狀態的壓力;

V₂是第二個狀態的氣體體積;

T₂是第二個狀態的氣體溫度;

Z₂是第二個狀態的超壓縮系數。

所以，第一個狀態的超壓縮系數可表示為：

Z₁= (V₁)/(V₂) × (P₁)/(P₂) × (T₂)/(T₁) ×Z₂

這樣，如果在兩個狀態下的體積、壓力和溫度可以測出來，且第二個狀態的超壓縮系數（Z₂）是已知的，那么計算未知的超壓縮系數（Z₁）就很容易了。