前言：中文期刊網精心挑選了超聲波流量計范文供你參考和學習，希望我們的參考范文能激發你的文章創作靈感，歡迎閱讀。
超聲波流量計范文1
（日照鋼鐵控股集團有限公司，山東 日照 276800）
【摘要】介紹了超聲波流量計的工作原理、結構、選型原則及安裝要求。
關鍵詞 超聲波流量計；結構；選型；安裝
1超聲波流量計的工作原理
超聲波流量計利用超聲波測量流量有許多種方法，其中典型的方法有時差法、聲循環法、多普勒法。本文主要介紹時差法超聲波流量計的工作原理，超聲波在流體中的傳播速度受到流體流速的影響，在流體順流方向和逆流方向是不一樣的，其傳播時間差和流體的流速成正比。只要測出超聲波在這兩個方向上傳播的時-間差，便可知流體的流速，再乘以管道截面積便可得流體的流量。具體計算公式如下：
超聲波在順流方向傳播時間t1為：
由上可知這時只要測得t1和t2，便可求得流體流速，流體流量。
2超聲波流量計的結構
超聲波流量計主要由換能器和控制器（變送器）兩部分構成。換能器有兩種，一種是發射換能器，另一種是接收換能器。發射換能器將電能轉換為超聲波能量，并將其發射到被測流體中，接收換能器接收到超聲波信號，通過傳輸線送到控制器（變送器）?？刂破鳎ㄗ兯推鳎┑淖饔檬菍⒔邮盏降某暡ㄐ盘柦涬娮泳€路放大并轉換為與被測流體體積流量成正比的電信號，進行顯示和累計計算，還可將信號進行遠傳進入DCS等控制系統。
3超聲波流量計的選型
為確保流量計正常投運，儀表選型至關重要。超聲波流量計根據換能器的安裝方法不同可分為外夾式超聲波流量計、插入式超聲波流量計和標準管段式超聲波流量計。超聲波流量計的選型主要是根據計量要求選擇適合的流量計。
（1）外夾式超聲波流量計，優點：①外夾式超聲波流量計的換能器安裝在管道外面，不與被測流體直接接觸，不存在換能器腐蝕、粘結等問題；②測量時，在管道內部無任何測量部件，沒有壓力損失，不改變流體的流動狀態；③安裝簡單方便，管道不用切斷，不用開孔，安裝時不用停流；④可以便攜使用，便于對有懷疑的其他流量計進行比對。不足：①對管道條件要求較高，應確定管道材質、管道外徑、壁厚、襯里材質和厚度等；②測量精度相對低一些。
（2）插入式超聲波流量計，優點：①安裝時不用停流，使用專用安裝工具在管道上開孔，換能器直接穿插在孔內；②與外夾式超聲波流量計相比，測量精度較高，不受管道銹蝕、結垢等的影響。不足：①換能器直接與被測流體接觸，易被腐蝕、結晶造成儀表測量不準確。
（3）標準管段式超聲波流量計，把換能器固定安裝在按照設計加工好的管段上，并且換能器直接與被測流體接觸。這種流量計能夠準確控制加工精度，同時可以精確測量管段的幾何尺寸，而且兩個換能器之間只有單一被測介質，所以測量準確度較高，但是，不足是安裝麻煩，需要斷流，割開管道安裝，而且對于大口徑管道定做價格較高，因此除非特殊要求一般不建議選用此種超聲波流量計。
綜上，超聲波流量計在選型時必須綜合考慮準確度、安裝條件、現場環境等，選擇適合的流量計。
4超聲波流量計的安裝
（1）測量點的選?。孩贉y量點應盡量選擇距離上游10倍直徑、下游5倍直徑以內均勻直管段，以確保流體所需的流速分布；②流量計盡可能水平或垂直安裝，管內必須充滿流體，當換能器安裝在傾斜管道上時，不要裝在上部和底部，以免管道內的氣體或雜質進入測量聲道，應盡可能使換能器處于和水平面成45度角的范圍內；③對于外夾式超聲波流量計，測量點管道內壁不能有過厚結垢層，盡量選擇無結垢的管段且應具有良好的導聲性能；
（2）換能器安裝方式
①V法安裝
適用于管徑較小時，采用V法安裝擴大了聲程長度，增加了順逆向聲波傳播時間；
②Z法安裝
Z法安裝方式一般適用于DN200以上管道，使用Z法安裝時超聲波在管道中直接傳輸，沒有折射，信號衰耗小。
5超聲波流量計的應用
近年來，由于電子技術的進步，超聲波流量計發展很快，且日益完善，越來越顯示出其優越性。各種超聲波流量計已廣泛應用于工業生產、商業計量和水利檢測等方面，例如，在市政行業的原水、自來水、中水、污水的計量中，超聲波流量計具有大量程比，無壓損的特點，在保證測量準確度的同時提高了官網的輸水效率；在工業冷卻循環水的計量中，超聲波流量計實現了在線不斷流帶壓安裝和在線標定。
6結束語
綜上所述，超聲波流量計作為流量測量儀表，有其獨特的優點，在很多領域得到了越來越廣泛的應用，特別是智能化超聲波流量計，采用微處理器和程序控制，且帶通訊接口、功能更強、編程方便，因而具有更強的生命力。但是不論其如何發展，如果設計選型及安裝不當，不僅無法發揮其優越性，還會帶來損失。因此，在實際應用中，超聲波流量計的正確選型及安裝是極為重要的兩個環節，必須引起我們的重視。
參考文獻
［1］高魁明.熱工測量儀表[M].2版.冶金出版社,2006.
超聲波流量計范文2
關鍵詞：天然氣；貿易計量；超聲波流量計；計量系統；準確度
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.08.228
0 前言
天然氣作為一種優質能源和化工原料其計量越來越被人們重視。由于天然氣的可膨脹性、可壓縮性等特性，造成天然氣要比液體計量困難得多。氣體超聲流量計沒有如節流裝置幾何形狀及尺寸變化影響儀表特性的問題，其聲道長度，聲道角及管道橫截面面積是恒定的參數；也沒有引壓管線之類易引起故障的部件，能夠根據現場條件確定儀表系數并為此長期穩定。天然氣流量計量系統，具有高精度、無壓損、低能耗、結實耐用、維護少的特點。
1 超聲波流量計的結構及原理
1.1 流量計結構
DANIEL3400系列氣體超聲流量計結構主要分三部分：流量計本體、超聲換能器、Mark II 電子數據處理單元。
1.2 四聲道超聲波流量計工作原理（如圖1）
2 超聲波流量計的特點及在計量系統中的應用
普光凈化廠產品氣貿易計量精心選擇了各種設備組成計量系統，整體計量精度優于0.70%。計量系統中包括Daniel高級超聲波流量計、 Daniel S600流量計算機、在線色譜分析儀。
2.1 daniel 超聲波流量計
Daniel 超聲波流量計是時間直通式超聲波流量計，聲波由一個探頭發射另一個探頭接受，不經管壁反射，聲波由上游向下游傳輸的時間（由于聲波被氣流推動）小于聲波由下游向上游傳輸的時間（聲波被氣流方向阻攔），這兩個時間之差與氣流的速度存在某種對應關系。從上下游測得的傳輸時間可以計算出氣流的平均速度和聲波的速度。
2.2 daniel s600 流量計算機
Daniel s600流量計算機適合于石油天然氣貿易交接計量和標定的各種應用?？勺鳛槎嗔髀酚嬃康囊粋€部分或獨立運行。單臺流量計算機可以計量多路油氣，最多可達到 6 路計量。帶有鍵盤和LCD顯示，方便數據記錄和顯示。有多方向快捷件，可以方便搜尋顯示條目。帶有4級密碼管理，可以分級管理操作人員和信息內容。它可計算瞬間流量和總流量并通過打印口打印報告，打印口可組態。S600系列流量計算機不間斷進行診斷自檢。一旦發現問題，會觸發報警提醒操作員采取措施所有報警信息都會被記錄或打印。CPU板帶有兩個 RS232口和三個 RS422口連接其它設備。通訊口可以用于與上位機系統， SCADA或其它設備通訊。另外帶有一個10BaseT（Twisted Pair）以太網界面用于網絡連接。S系列流量計算機的組態可以使用標準格式，也可以按照客戶要求使用組態軟件定制。
2.3 色譜分析儀
色譜分析儀系統由樣品預處理系統、色譜分析儀組成。樣品由采樣點取出，經樣品管線傳輸至樣品預處理進行樣品處理，經過樣品過濾器進入色譜分析儀進行樣品分析，分析的結果以Modbus通信送入DCS系統和天然氣計量系統。
3 效益及結論
普光凈化廠使用氣體超聲波流量計作為產品氣貿易計量流量計大大降低了計量裝置故障的發生概率，延長了計量設備的壽命，避免了一些不必要的計量糾紛，提升了企業的聲譽，樹立了良好的形象。
參照有關計量技術部門的數據，因計量準確度偏離造成的經濟損失：以年輸氣1億立方米為例：溫度偏差1攝氏度---計量0.34%偏差；壓力偏差1kPa---計量0.1%偏差；由色譜儀造成的組分計量偏差―0.1%?？傉`差造成的損失約30～50萬立方米氣。由此可見，有效地提高計量準確度，確保計量偏差控制在最低水平，對于我們年外輸氣120億立方米的企業來說，每年直接或間接的經濟效益影響大約3000萬元。
氣體超聲波流量計有非常多的優點，同時也存在著一些局限性。如：對氣體流態和管道噪聲有要求。在大流量貿易計量中，如何最大的發揮氣體超聲波流量計的效能，解決和避免影響其測量準確度的因素。為我們在日常使用中帶來了新的研究課題，是我們的研究方向。
參考文獻：
[1]孫淮清.氣體超聲流量計與孔板流量計在天然氣工業中應用的比較[J].重慶工業自動化儀表研究所，石油工業技術監督，1998，14（06）.
[2]中國石油西南油氣田分公司.超聲流量計的現場應用與研究技術報告[J].2001（03）.
[3]黃和，文代龍，陳汝培，游明定.淺談我國天然氣計量與國際接軌[J].2001（04）.
[4]GB/T18604-2001《用氣體超聲波流量計測量天然氣流量》.
超聲波流量計范文3
[關鍵詞]超聲波；流量計；故障；分析；對策
中圖分類號：TD353.5 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）41-0146-01
超聲流量計是通過檢測流體流動時對超聲束的作用，以測量體積流量的儀表。超聲波流量儀的傳感器是將傳感器直接捆綁在被測管道的外表面，從而實現流量測量的一種安裝方式，解決了其它原理的流量儀在安裝時必須斷管、停產的難題，是超聲波流量儀的基本安裝方式，具有與管徑無關、安裝簡單、無需停產、無壓力損失等特點。超聲波流量計常用的測量方法為傳播速度差法，其基本原理都是測量超聲波脈沖順水流和逆水流時速度之差來反映流體的流速，從而測出流量。它利用聲波在流體中傳播時因流體流動方向不同而傳播速度不同的特點，測量它的順流傳播時間t1和逆流傳播時間t2的差值，從而計算流體流動的速度和流量。
1.超聲波流量計優缺點
1.1 超聲波流量計優點
（1）節約能源。改儀表可以夾裝在測量管道的外表，不接觸流體，所以不干擾流場，沒有壓力損失，因此是一種比較理想的節能儀表。特別是大流量計量時，節能效益更加顯著。（2）特別適合大口徑的流量測量。其它流量計隨著口徑的增加，造價更大幅度增加，而超聲波流量計的造價基本上與被測管道的口徑無關。所以，口徑越大，優點越顯著。（3）解決流量測量的難題。由于超聲波流量計是非接觸式儀表，所以，除了用于測量水、石油等一般介質外，還能對強腐蝕介質、非導電介質，易爆和放射性介質進行流量測量，而且不受流體的壓力、溫度、粘度密度的影響。（4）安裝維修方便，無論是安裝還是維修，都不需要切斷流體，不會影響管道內流體的正常流通。安裝時不需要閥門，法蘭、旁通管路等，因此，安裝方便，費用低。（5）通用性好。其它流量計的儀表結構與管道口徑的大小是密切相關的，口徑改變時，就需要換用不同尺寸的儀表。對超聲波流量計來說，無論是管道尺寸的改變，還是流量測量范圍的變化，都有較大的適應能力。
1.2 超聲波流量計缺點
超聲波流量計是基于集成電路、單片機和自動控制技術的高集成、多功能儀表，先進的控制理論和成熟的電路設計為流量計多種功能的實現奠定了基礎，如果要提高流量的測量精度，必須進一步完善測量線路的設計，提高對聲速的測量。超聲波流量計高度集成的電路設計勢必會提高設計制造的成本與難度，而一旦發生故障，維修難度也相應增加。另外，受超聲波換能器及傳感器與管道之間的耦合材料耐溫程度的限制，以及高溫下被測流體傳聲速度原始數據不全因素的影響，目前還難以將超聲波流量計應用在高溫介質的流量測量上。
2.常見故障分析
2.1 瞬時流量異常
瞬時流量異常可能是由于溫變壓變、通訊電纜、浪涌保護器、流量計算機等故障引起，需要仔細檢查確認。通過與其它流量計的溫變、壓變上傳通訊線對換，判斷是流量計算機的問題或是現場線路、儀表的問題。以下以A、B超聲波流量計舉例說明，A正常，B異常。
1）儀表及線路故障判斷
把A和B的溫變、壓變通訊線對換后，B的顯示正常，A顯示異常，可判斷A的溫變、壓力通訊線路或儀表存在問題。溫變和壓變都支持HART通訊協議，通過以下方法判斷：斷開二次儀表的電源，用FLUK供電，并檢查二次儀表，如檢測不到或數據異常，判斷是儀表故障，更換儀表恢復正常生產。
如果能夠檢測到儀表值并且顯示正常，那么恢復向現場儀表的24V供電，逐段檢測到流量計算機的通訊電纜如在某段檢測不到信號或信號異常，可以判斷是該段電纜破損，更換該段電纜恢復正常通訊。如果在經過浪涌保護器后信號異常，可判斷是浪涌保護器故障，更換浪涌保護器恢復數據正常傳遞。
2）流量計算機Hart板故障
把A和B的溫變、壓變通訊線對換后，A顯示正常，B顯示異常，說明B的流量計算機故障。檢查流量計算機Hart板LED指示燈狀態，正常情況下是綠色閃爍，如果顯示紅色常亮或不亮等其它狀態，說明溫變和壓變對應的Hart板通道損壞。解決辦法有兩個，一是直接更換Hart板，不用刷新組態；二是更改刷新組態，請技術工程師更改組態，更改溫變和壓變對應Hart板的通道。一般在夏季雷雨天氣下容易出現流量計算機被雷擊損壞的情況，特別是Hart板，更容易損壞，需要格外留意。
2.2 無瞬時流量
1）CPU板故障
CPU板LED指示燈不亮或顯示紅色。檢查方法：筆記本電腦首先安裝相關組態軟件并激活，用網線連接，把筆記本電腦的IP地址更改，建立通訊局域網，下載組態備用。更換使用備用CPU板，把組態刷到備用CPU板中，冷啟動，檢查指示燈狀態。
2）流量計故障
CPU板LED指示燈不亮或顯示紅色，表示流量計與流量計算機之間的通訊異常，需要檢查流量計的超聲換能器和信號放大單元。檢查方法：筆記本電腦安裝相關軟件，通過數據線與流量計的端口相連，通過軟件檢查在帶壓下四個聲道是否有報警，如果是表示所有超聲換能信號全部沒有上傳上來，需要拆卸下表頭，緊固信號放大器，如果信號還傳遞不上去，表示信號放大器損壞，需要更換新的。
如果檢查發現聲道報警、信噪比異常、聲道增益信號異常，可能是聲道換能器損壞或信號放大器損壞，可以通過交叉接線的方法判斷。超聲波流量計的4對聲道分別是A、B、C、D，如果C聲道正常，D聲道異常，把C1與D1、C2與D2分別對換，如果C聲道異常，D聲道正常，表示超聲換能器損壞，可以拆卸、清洗信號放大器，如果仍然異常，則需要更換同型號的超聲換能器；如果C聲道正常，D聲道異常，表示信號放大器損壞，需要更換同型號的信號放大器。
3.結論與認識
流量儀表大都需要適合的測量介質和工況條件為依托方可發揮正確作用，只有優勢而沒有缺點的流量儀表現今是不存在的，合理的選擇儀表對于現場工程師和管理者是至關重要的。在工業裝置中要正確和有效地選擇，使用流量測量方法和儀表，必須熟悉流量儀表和生產過程流體特性這兩方面的技術，同時還應考慮經濟因素。
基于不同原理，適用于不同場合的各種形式的超聲波流量計已相繼出現，其測量準確的優點，也使其成為化工行業測量流速的首選工具。由于超聲波流量計具有抗干擾能力強、測量精度高、無壓損、量程比寬、維護量小等特點，近幾年，得到了大力的應用。在實際生產中，超聲波流量計會出現各種各樣的問題，需要我們做到以下幾個方面：一是結合實際情況，建立合理的維護保養制度，半年對超聲換能器進行檢查，半年使用軟件檢查；二是儲備適量的備件和組態，在出現問題時能夠及時更換更新；三是技術人員需要不斷加強學習，提高自身的技能水平和解決問題的能力。只有這樣，才能最大限度的減少因超聲波流量計故障造成的影響，降低企業運營成本。
參考文獻
超聲波流量計范文4
關鍵詞： 超聲波流量計 測量原理 流量 優缺點 應用
前言
隨著電子技術、數字技術和聲楔材料等技術的發展，利用超聲波脈沖測量流體流量的技術發展很快?；诓煌恚煌Y構，適用于不同場合的各種形式的超聲波流量計已相繼出現，因其具有運行穩定、安裝簡單、維護量小等優點，其應用領域涉及到工農業、水利、水電等部門，正日趨成為測流工作的首選工具。
1、超聲波流量計的測量原理
超聲波流量計常用的測量方法為傳播速度差法、多普勒法等。傳播速度差法又包括直接時差法、相差法和頻差法。其基本原理都是測量超聲波脈沖順水流和逆水流時速度之差來反映流體的流速，從而測出流量； 多普勒法的基本原理則是應用聲波中的多普勒效應測得順水流和逆水流的頻差來反映流體的流速從而得出流量。超聲波在流動的流體中傳播時就載上流體流速的信息。因此通過接收到的超聲波就可以檢測出流體的流速，從而換算成流量。超聲波流量計是近十幾年來隨著集成電路技術迅速發展才開始應用的一種非接觸式儀表，適于測量不易接觸和觀察的流體以及大管徑流量。它與水位計聯動可進行敞開水流的流量測量。
使用超聲波流量比不用在流體中安裝測量元件故不會改變流體的流動狀態，不產生附加阻力，儀表的安裝及檢修均可在不影響生產管線的情況下運行，因而是一種理想的節能型流量計。超聲波流量計由超聲波換能器、電子線路及流量顯示和累積系統三部分組成。超聲波發射換能器將電能轉換為超聲波能量，并將其發射到被測流體中，接收器接收到的超聲波信號，經電子線路放大并轉換為代表流量的電信號供給顯示和積算儀表進行顯示和積算。這樣就實現了流量的檢測和顯示。
超聲波流量計常用壓電換能器。它利用壓電效應，采用適出的發射電路把電能加到發射換能器的壓電元件上，使其產生超聲波振勸。超聲波以某一角度射入流體中傳播，然后接收換能器接收，經壓電元件變為電能，以便檢測。發射換能器利用壓電元件的逆壓電效應，而接收換能器則是利用壓電效應。超聲波流量計換能器的壓電元件常做成圓形薄片，沿厚度振動。薄片直徑超過厚度的10倍，以保證振動的方向性。壓電元件材料多采用鋯鈦酸鉛。為固定壓電元件，使超聲波以合適角度射入到流體中，需把元件放入聲楔中，構成換能器整體（又稱探頭）。聲楔的材料不僅要求強度高、耐老化，而且要求超聲波經聲楔后能量損失小即透射系數接近1。
常用的聲楔材料是有機玻璃，因為它透明，可以觀察到聲楔中壓電元件的組裝情況。另外，某些橡膠、塑料及膠木也可作聲楔材料。
2、超聲波流量計的優缺點
眾所周知，目前的工業流量測量普遍存在著大管徑、大流量測量困難的問題，這是因為一般流量計隨著測量管徑的增大會帶來制造和運輸上的困難，造價提高、能損加大、安裝不緊這些缺點，超聲波流量計均可避免。因為各類超聲波流量計均可管外安裝、非接觸測流，儀表造價基本上與被測管道口徑大小無關，而其它類型的流量計隨著口徑增加，造價大幅度增加，故口徑越大超聲波流量計比相同功能其它類型流量計的功能價格比越優越。被認為是較好的大管徑流量測量儀表，多普勒法超聲波流量計可測雙相介質的流量，故可用于下水道及排污水等臟污流的測量。在發電廠中，用便攜式超聲波流量計測量水輪機進水量、汽輪機循環水量等大管徑流量，比過去的皮脫管流速計方便得多。超聲被流量汁也可用于氣體測量。管徑的適用范圍從2 cm到5 m，從幾米寬的明渠、暗渠到500 m寬的河流都可適用。另外，超聲測量儀表的流量測量準確度幾乎不受被測流體溫度、壓力、粘度、密度等參數的影響，又可制成非接觸及便攜式測量儀表，故可解決其它類型儀表所難以測量的強腐蝕性、非導電性、放射性及易燃易爆介質的流量測量問題。
另外，鑒于非接觸測量特點，再配以合理的電子線路，一臺儀表可適應多種管徑測量和多種流量范圍測量。超聲波流量計的適應能力也是其它儀表不可比擬的。超聲波流量計具有上述一些優點因此它越來越受到重視并且向產品系列化、通用化發展，現已制成不同聲道的標準型、高溫型、防爆型、濕式型儀表以適應不同介質，不同場合和不同管道條件的流量測量。超聲波流量計目前所存在的缺點主要是可測流體的溫度范圍受超聲波換能鋁及換能器與管道之間的耦合材料耐溫程度的限制，以及高叵鹵徊飭魈宕聲速度的原始數據不全。目前我國只能用于測量200 ℃以下的流體。另外，超聲波流量計的測量線路比一般流量計復雜。這是因為，一般工業計量中液體的流速常常是每秒幾米，而聲波在液體中的傳播速度約為1 500 m/s左右，被測流體流速（ 流量）變化帶給聲速的變化量最大也是10-3數量級.若要求測量流速的準確度為 1% ，則對聲速的測量準確度需為10-5～10-6數量級，因此必須有完善的測量線路才能實現，這是超聲波流量計只有在集成電路技術迅速發展的前題下才能得到實際應用的原因。
3、超聲波流量計的應用
由于超聲波流量計安裝和維護方便，精度高（分公司超聲波流量計精度為0.5級） ，目前，分公司共有超聲波流量計12臺，主要做為水的一級計量儀表使用，分別用于余熱爐、燃煤、電解泵房等水的計量，陸續投運以來運行情況良好。前期通過超聲波流量計的成功應用，不但為分公司的流量計量提供了可靠的數據保障，同時也為分公司日后超聲波流量計的安裝和維護提供了寶貴的經驗。
3.1 超聲波流量計安裝
超聲波流量計的合理安裝與正確選型都是關系到流量計能否正常運行的重要因素。由于超聲波流量計是一種線速度式流量計，液體的液態對流量計正常運行影響較大，因此正確選擇流量計換能器的安裝位置和上、下游直管段的距離十分重要。換能器的位置要選擇在遠離管道彎頭、變徑、閥門、節流裝置的直管段，可以選水平管段或垂直管段（ 必須流體向上流動） ，確保流體滿管平穩流動，一般要求上游直管段為10D（ D表示管道直徑） ，下游5D。另外要注意換能器盡量避開有變頻調速器、電焊機等污染電源的場合。超聲波流量計換能器的安裝方式也要有一定的要求，不能隨意選用。多普勒超聲波流量計采用對貼式安裝方式，一對換能器對貼的最佳位置應該選擇管道的水平方向，避免貼在管道的上、下游側位置。時差式超聲波流量計根據管道可徑 大小不同，換能器安裝方式有V形、Z形、W形三種形式，通常情況下選用V形標準安裝方式； 管徑大于400 mm時，采用Z； 小管徑采用W形安裝方式。選用不同安裝方式的共同目的是一樣的，即為了使換能器超聲波信號強度高，測量穩定性好。
3.2 超聲波流量計的維護
與其他各類流量計相比，超聲波流量計的維護工作量相對較小，主要工作是定期現場維護巡檢，重點檢查換能器是否松動，與管道之間的粘合是否良好。對于插入式超聲波流量計，要定期清理探頭上沉積的雜質、水垢，并檢查密封口處有無泄漏現象，對于管道式超聲波流量計，要檢查流量計與管道之間的法蘭連接是否良好，并注意現場溫度、濕度和腐蝕性氣體對電子部件的影響等。日常維護的另一項工作就是要定期對運行的流量計進行核校，公司配置了一臺同類便攜式超聲波流量計，用來比對現場儀表的測量準確度，同時，當流量波動劇烈時，也可以用來判斷區分是來自儀表自身還是生產工藝方面的原因，以便及時處理故障。
超聲波流量計范文5
對于新建工程，地區公司間的交接計量隨工程設計、建設同步進行。對于已有輸氣管道，地區公司間的計量交接工程多需要在正在運行中的管道、站場基礎上進行改造，新系統對原站場工藝系統的影響和停輸的可行性要進行詳盡的分析，將影響降到最低，確保向下游供氣安全。本文以某交接計量工程為例，分析在地區公司間交接計量工程設計中的幾個控制要點，從接人點的選擇、設備的適用性分析等方面進行分析論證。
1天然氣交接計量工程接人點的選擇
根據區域管理界面，計量設施接人點的選擇必須保證上下游計量數據交接界面清晰，對站內系統影響最小，充分利用站內現有設施，從而控制工程投資。
交接計量設施設置分為在上游公司站場設置和在下游公司站場設置兩種情況。
(1)交接計量設施設置在上游公司站場時，接人點盡量選擇在出站總線上，通過計量設備直接讀取貿易交接氣量，避免多支路計量進行求和的形式，防止多支路誤差累計，造成計量精度降低。
(2)交接計量設施設置在下游公司站場時，接人點盡量選擇在進站總線上，同樣通過計量設備直接讀取貿易交接氣量，避免多支路誤差累計，降低計量精度。
(3)多條干線交匯的樞紐站場，交接計量設施設置位置要經過仔細研究站內工藝流程，進行實地踏勘，理清樞紐站場的聯通管道，避免氣量重復計量和漏計量情況。
2超聲波流量計的適應性
交接計量工程所需計量的天然氣量為各輸氣干線的輸氣量，氣量大、壓力高，所以計量設備選擇時要在滿足計量精度的前提下還要能適應大流量、高壓力天然氣的計量。
2.1超聲波流量計計量原理
貿易交接系統超聲流量計采用絕對時間差法氣體超聲流量計，絕對時間差法準確度高，抗干擾能力強，應用較廣泛。
絕對時間差超聲波流量計通過測量超聲波在逆流和順流情況下的傳輸時間，獲得各聲道天然氣的流速和聲速!”。逆流和順流的傳輸時間表達式為:
2.2 超聲波流量計對氣質的適應性
管輸天然氣對超聲波流量計計量影響因素主要是天然氣中水份、粉末等臟污介質。在天然氣流動過程中，這些臟污介質會附著在流量計上、下游管道和超聲波探頭表面，使流量計的有效內徑減小，導致氣體流量的測量值較實際值偏高，影響天然氣的計量準確度!2l。超聲波流量計是利用超聲波在液體中傳播時所載流體流速的信息來實現流量的測量，具有非接觸、高靈敏度的特點，超聲波流量計對氣質的適應性較強，正常運行時氣質內細小雜質對超聲波流量計基本無影響，在方案制定前要了解氣質資料，一般運行多年的天然氣管道內較大的雜質顆粒幾乎都被清除掉，以下是收集的某站過濾分離設備排污情況:
2011年6月7日至6月9日的通球記錄:三天內，從管道清管收球結束時排污量很少，6月7日收球后排污量為0.178 m3; 6月8日收球后排污量為少量粉塵和油脂;6月9日收球后排污量為黑色粉末狀固體0.5 kg
經了解多條輸氣干線運行多年后，氣體過濾分離設備的排污率幾乎為0，不存在大塊的、硬質地的污物。根據氣質分析，上游來氣氣質適用于超聲波流量計測量工況條件，粉末狀固體對超聲波流量計的影響微乎其微。
2.3 超聲波流量計對氣量的適應性
作為大流量天然氣計量首選的超聲波流量計目前最大口徑為DN400。計量系統通常有幾路并聯的流量測量管路組成，每條流量測量管路由上下游截斷閥、流量計、上游及下游直管段、流量調整器(整流器)、流量計算機及其他溫度、壓力計量儀表組成。下面以某設計壓力為10.0 MPa的交接計量工程為例，說明計量管路系統配置。
超聲波流量計天然氣通過流速按20 m/s計算，計算后根據圓整后的口徑進行復核，一般設計流速在2022 m/，范圍內即可。根據交接氣量，某交接計量工程流量計核算見表1。
根據表1，輸氣干線1采用5路DN400超聲波流量計(4用1備)設置，最大流量工況時超聲波流量計處流速22.0 m/s，輸氣干線2采用6路DN400超聲波流量計，5用1備設置。當最大流量工況時超聲波流量計處流速約20.2 m/s。當在小流量工況時，通過調整超聲波流量計運行數量保證單路流速不會過低或過高。
3 錐形過濾器在大口徑管道的應用
改造工程施工過程中會出現一些不確定因素，管道的吹掃不到位，可能有焊渣等雜質被遺留在管道內。過濾掉焊渣等施工中遺留的雜質是保證計量設備安全運行的關鍵。錐形過濾器具有結構簡單、安裝、拆卸方便等優點，可以在管道上安裝，至于管道內部，不占用空間。某交接計量工程中，設計借鑒壓縮機進口管道前設置的錐形過濾器，將錐形過濾器引進大口徑管道，設置在計量設備前，投產初期可用于過濾管道內的雜質。
3.1 結構特點
交接計量工程管徑較大，運行壓力較高，錐形過濾器不僅要保證過濾要求，還有適應大口徑和高壓力的工況，設計錐型過濾器時首先要考慮設備強度和在氣流沖擊下的穩定性。通過設置加強筋、加強圈保證錐形過濾器的強度，在錐部設置支撐管和支撐片減小其在氣流沖擊下的晃動，避免設備的疲勞損壞。將錐型改為管狀，便于支撐片安裝以增強迎氣方向的強度。
3.2 設計要點
(1)工藝流程設計時要注意錐形過濾器多為啟動初期臨時使用，氣流方向沿著錐形從大到小的方向流動，雜質和污物便于清理。
(2)工藝設計時錐形過濾器考慮檢修可以設置旁通管。
(3)設置差壓表，便于檢測過濾器是否堵塞。
(4)錐形過濾器需要安裝在管路里，前后設置檢修拆裝用法蘭，錐形過濾器人口法蘭緊固件選擇時要考慮法蘭、墊片、錐形過濾器支撐環的厚度，選擇合適的螺栓長度。
超聲波流量計范文6
關鍵詞：天然氣；計量；問題；對策
天然氣微機自動計量系統具有更高的測量準確度；它克服了以往流量計采用平均值法計算流量所帶來的誤差，使流量計算更準確；它避免了雙波紋管所存在的一些人為因素的影響；其自動化程度高，功能多，操作簡便，節省人力的優點，是一般智能流量計不能具備的。由于天然氣微機自動計量系統具有一般的智能流量計所不能具備的優越性。
1 天然氣計量的現狀
天然氣是一種高效、 清潔燃料和優質化工原料，天然氣流量計量已經成為天然氣工業發展的重要制約因素，是天然氣使用中必須解決的一個重要問題。流量計量既是天然氣供需雙方貿易結算的依據，又是生產部門用氣效率的障眼法技術指標。在企業生產和經營管理中流量計量是一項日常進行的重要的技術基礎工作。天然氣的準確計量不但能公平的貿易結算，而且能改進生產工藝，提高產品質量，降低產品生產成本，確保安全生產，提高經濟效益和社會效益。
2 目前天然氣計量中存在的問題及產生的原因
我國制定了天然氣行業標準《天然氣流量的標準孔板計量方法》（SY/6143-1996），規定標準孔板的結構形式、技術要求、節流裝置的取壓方式、使用方法以及流量計算及其不確定度方面的資料，為天然氣流量計量提供了標準依據。但孔板流量計在天然氣流量計量中還存在不少問題。
（1）儀器本身產生的誤差
a.孔板入口直角銳利度。b.管徑尺寸與計算不符。c.孔板厚度誤差。d.節流件附件產生臺階、偏心。e.孔板上游端面平度。f.環室尺寸產生臺階、偏心。g.取壓位置。h.焊接、焊縫突出。i.取壓孔加工不規范或堵塞。j.節流件不同軸度。
（2（安裝誤差管線布置的偏離，管線布置的偏離造成的安裝誤差是普遍性的，其產生的主要原因是現場不能滿足直管段要求的長度。
（3）工藝的影響
a.孔板彎曲（變形）。b.上游測量管沉積臟物。c.上游端面沉積臟物。d.孔板入口直角邊緣變鈍，破損。e.雷諾數范圍不符合標準規定。f.管道粗糙度影響，管道粗糙度增加，管道粗糙度變化不定。
3 自動計量系統介紹
3.1 系統功能
（1）動態畫面顯示、窗口操作、參數設置方便。（2）可實時采集、顯示天然氣的瞬時流量、溫度、壓力、差壓參數以及當日流量、昨日流量、本月流量、上月流量。（3）可查看溫度、壓力、差壓的實時趨勢圖、并可打印歷史趨勢圖。（4）可瀏覽、打印生產綜合報表，包括各站控系統的數據、高度信息和報警事故信息。（5）實行用戶權限管理，不同的操作人員可具有不同權限。（6）可對系統硬件進行自檢。（7）計算機關閉時，系統照樣可以進行計量。（8）具有標準通信接口，支持 NetBIOS，TCP/IP協議。
3.2 計量原理
本系統采用美國Fisher-RoseMount公司的ROC407控制器（或Floboss 103）和多變量變送器對外輸氣進行計量。天然氣的壓力，溫度的熱電阻信號和天然氣流過孔板形成的差壓信號由多變量變送器通過RS485協議數字信號遠傳至ROC407控制器，控制器采用AGA3或AGA8標準對天然氣進行計量。各種與計量有關的參數由上位機進行設置，并傳送至ROC407（或Floboss103）和多變量變送器。
3.3 自動計量系統特點
該系統一次儀表多變量變送器的精度為±0.075%，溫度傳感器的誤差為A級。天然氣的進、出口節流裝置均為高級孔板閥，使更換、清洗孔板更為容易、簡便。計量點采用標準計量直管段，使計量系統的計量準確度得到提高。為消除冬季天然氣中含水蒸汽及其他游離液體凍堵多變量變送器的導壓管而產生誤差，在高級孔板閥根部和導壓管之間增設了分離器。計量點采用標準計量直管段，使計量系統的計量準確度高，并導壓使管里的集液不能滯留在導壓管內和儀表的正負壓室。從根本上消除了因此而產生的計量誤差，為確保計量系統流量計算準確、運行正常、傳輸數據無誤，即使在事故狀態下亦不能影響天然氣的正常計量，在技術上采取了智能長延時UPS作為后備電源、抗雷擊電源保護裝置，網絡打印機等。微機自動計量系統盡量地減少了人為因素。在記錄數據和計算流量時都避免了人為干擾。
4 超聲波流量計
氣體超聲流量計是安裝在流動氣體管道上，通過檢測氣體流動時對超聲束（或超聲脈沖）的作用，以測量氣體體積流量的儀表。隨著我國長距離大口徑輸氣管道的建設和發展，氣體超聲波流量計因其計量精度高、對管徑的適應性強、非接觸流體、使用方便、易于數字化管理等優于傳統型流量計的特點，逐漸在我國天然氣管道計量中普及起來。
超聲波流量計由超聲波換能器、電子線路及流量顯示和累積系統三部分組成。超聲波發射換能器將電能轉換為超聲波能量，并將其發射到被測流體中，接收器接收到的超聲波信號，經電子線路放大并轉換為代表流量的電信號供給顯示和積算儀表進行顯示和積算。這樣就實現了流量的檢測和顯示。超聲波流量計的電子線路包括發射、接收、信號處理和顯示電路。測得的瞬時流量和累積流量值用數字量或模擬量顯示。
超聲測量儀表的流量測量準確度幾乎不受被測流體溫度、壓力、粘度、密度等參數的影響，另外，鑒于非接觸測量特點，再配以合理的電子線路，一臺儀表可適應多種管徑測量和多種流量范圍測量。超聲波流量計的適應能力也是其他儀表不可比擬的。超聲波流量計具有上述一些優點，從20世紀90年代開始在天然氣工業中得到應用，其優異特性已引起了重視，但它只適用于中大口徑，且價格昂貴。另外，超聲波流量計需要定期校驗，對于偏遠地區的用戶安裝和運輸成為限制超聲波流量計使用的原因。
5 結束語
自動計量系統最大優越性還體現在可實現數據遠傳和遠程監控。遠程終端裝置站控系統進行各站場的工藝運行、計量參數、安全監視和控制，并將站場、管線的關鍵運行參數通過衛星、微波或光纖等通信方式將數據傳送至高度控制中心計算機系統，并接受中心主機的操作指令，完成關鍵設備的過程控制。解決了傳統標準孔板節流裝置配合雙波紋管差壓計的流量計量，需要一系列的人工用積算儀對記錄卡片曲線求積，以及繁瑣的數據計算問題，減輕了計量操作人員的勞動強度，提高了效率。對天然氣產銷廠來說，能準確計量天然氣流量、減少企業之間的計量糾紛，具有一定的經濟效益和社會效益。
參考文獻
[1]張建波.天然氣計量中存在的問題及對策[J].計量與測試技術，2010（7）.
[2]趙寧.天然氣流量計量中一些問題的探討[J].河北化工，2010（3）.
