分析超聲波流量計的準確度
2021/11/18 19:34:23??????點擊：
一、前語
中石化兩北油田分公司某配氣門站選用現在比較先進的氣體超聲波流量計進行計量交接。超聲波流量計有著其它流量計不行比較的優勢，為了使其優勢在實踐生產中得到更好的運用，咱們通過對其作業原理進行剖析，并結合生產實踐，對影響計量準確度的若干要素進行了剖析并制定控制對策，尋求好的工作狀況．實現優秀的經濟效益目標。
二、超聲波流量計丈量原理
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，另一個接收，不經管壁反射，聲波由上游向下賤傳輸的時間f因為聲波被氣流推進)小于聲波由下賤向上游傳輸的時間(聲波被氣流反向阻撓)，通過上、下賤測得的傳輸時間差可以核算出氣流的平均速度，然后核算出氣體流量。
量程.jpg
三、影響計量準確度的現場要素剖析
根據超聲波流量計的作業原理及現場工作狀況剖析，噪聲煩擾、氣體所含雜質對超聲波流量計計量系統準確度影響較為明顯。
3．1噪聲
某配氣門站發現–臺3400型超聲波流量計作業不正常，瞬時流量頻頻出現漂移，上下賤計量效果差錯較大。運用軟件聯接超聲波流量計后，發現各個聲道作業狀況均不正常，A、B和C聲道出現黃色警示，D通道出現赤色報警：噪音煩擾來自超聲波流量計上游。經剖析，構成該狀況產生的原因為現場工藝管線聯接中，流量計與調壓閥為直管段聯接，并且距離較近，調壓閥所產生噪音對流量計計量產生影響。
3．1．2噪聲對超聲波流量計的影響流量計自身的超聲波作業規模在80—180Ⅺiz之間，中心頻率為120KHz，關于四聲道、八個探頭的超聲波流量計而言，關于相同的頻率噪聲反響狀況是不同的，不能簡略的通過一個參數反映噪聲對流量計的影響。當過濾器／閥門／管道等組成的系統的噪聲信號不在此規模內，流量計的計量不會受到任何影響；當閥門，管道等組成的噪聲信號在此規模內時，流量計的計量可以通過信號濾波器和整形來減小閥門，管道系統噪聲的影響，但當噪聲頻率在120 KHz時，會導致流量計無法獲取正常的計量信號，然后影響計量。
3．2天然氣氣質對超聲波流量計計量的影響跟著氣田、管道行業發展，天然氣凈化水平日漸進步．國內天然氣分輸站大部分都建造有旋風分別器和過濾分別器，除去天然氣中的大顆粒雜質、粉塵和液態水。但在超聲波流量計長期工作中，仍有不少的臟污逐漸的堆積在探頭上，對計量構成影響。
某配氣門站發現一路超聲波流量計工作不穩定，流量信號時有時無。運用Mctcrlink軟件聯接超聲波流量計后，發現ABCD四個聲道均出現赤色報警，導致流量計無法計量。 拆出流量計探頭后發現，管道內天然氣氣體氣質太臟，粉塵太多，導致探頭被粉塵包住，無法正常計量。對探頭進行清理后，再次檢查探頭作業狀況，發現探頭康復正常作業。
根據超聲波流量計原理，結合實踐狀況，可以總結出氣體雜質對超聲波流量計計量準確度影響如下：
1、因為超聲波在不同介質中傳播速度不一致，在探頭上堆積粉塵、固體污垢后，流量計檢測到的上下賤換能器之間的距離變小，根據公式(2)，核算得到流速偏高，計量效果偏大。
2、根據超聲波流量計原理可知，管道內徑差錯會引起計量效果差錯。當固體雜質、鐵銹等物質附著在筒體內壁后，減小了內徑，導致管道實踐橫截面積減小，根據公式(3)，核算得到計量效果偏高。
3、探頭積塵嚴峻時，會導致超聲波流量計無法計量。
四、減小影響要素的控制對策
針對已安裝運用Daniel超聲波流量計系統中存在問題，為了使表面可以在其性能規模內準確計量，咱們提出如下改進主張：
4．1減少噪音
a、考慮到過濾器／閥門等組成的系統噪聲對超聲波流量計或許產生的影響，應盡或許將計量表面和過濾器等易產生噪聲的設備分別。
b、在流量計與產生噪聲設備間增加消除噪聲的設備(消音器)、匯管或
安裝‘T型頭．以減少過濾器等產生的噪聲對流量計的影響。留意：‘T’型頭的規劃應根據具體工藝流程、工藝操作條件、閥門類型、壓降等因數綜合考慮后，確定‘叮”型頭的結構和形式。
1、全部信號線屏蔽線按自控表面標準進行接地。
2、守時標定溫度變送器，壓力變送器，增加在線剖析儀。
3、守時清洗流量計探頭、整流器、直管段。
4、對天然氣氣質進行前段過濾t確保探頭干凈度。
中石化兩北油田分公司某配氣門站選用現在比較先進的氣體超聲波流量計進行計量交接。超聲波流量計有著其它流量計不行比較的優勢，為了使其優勢在實踐生產中得到更好的運用，咱們通過對其作業原理進行剖析，并結合生產實踐，對影響計量準確度的若干要素進行了剖析并制定控制對策，尋求好的工作狀況．實現優秀的經濟效益目標。
二、超聲波流量計丈量原理
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，另一個接收，不經管壁反射，聲波由上游向下賤傳輸的時間f因為聲波被氣流推進)小于聲波由下賤向上游傳輸的時間(聲波被氣流反向阻撓)，通過上、下賤測得的傳輸時間差可以核算出氣流的平均速度，然后核算出氣體流量。
量程.jpg
三、影響計量準確度的現場要素剖析
根據超聲波流量計的作業原理及現場工作狀況剖析，噪聲煩擾、氣體所含雜質對超聲波流量計計量系統準確度影響較為明顯。
3．1噪聲
某配氣門站發現–臺3400型超聲波流量計作業不正常，瞬時流量頻頻出現漂移，上下賤計量效果差錯較大。運用軟件聯接超聲波流量計后，發現各個聲道作業狀況均不正常，A、B和C聲道出現黃色警示，D通道出現赤色報警：噪音煩擾來自超聲波流量計上游。經剖析，構成該狀況產生的原因為現場工藝管線聯接中，流量計與調壓閥為直管段聯接，并且距離較近，調壓閥所產生噪音對流量計計量產生影響。
根據超聲波流量計原理，結合實踐狀況具體剖析如下：
3．1．1噪聲產生的原因因為具有較大壓降的(調壓閥)或氣液過濾器(分別器)等設備可以產生必定頻率規模的超聲波噪聲，當噪聲的頻率規模在超聲波流量計的作業頻率規模內時，就會對流量計的信號檢測系統產生影響， 如果不及時處理，會導致流量計傳輸時間的丈量過錯，然后引起計量的失敗．噪聲產生的大小根據閥門、氣液過濾器的結構，規劃壓降的不同而不同。產生的噪聲一旦構成．就會沿著閥門、氣液過濾器的前、后管壁傳播．當時、后有足夠的壓降時(卸／P a O．5)，噪聲煩擾會使超聲波無法按照正常的次第結束超聲波脈沖的接收。
3．1．2噪聲對超聲波流量計的影響流量計自身的超聲波作業規模在80—180Ⅺiz之間，中心頻率為120KHz，關于四聲道、八個探頭的超聲波流量計而言，關于相同的頻率噪聲反響狀況是不同的，不能簡略的通過一個參數反映噪聲對流量計的影響。當過濾器／閥門／管道等組成的系統的噪聲信號不在此規模內，流量計的計量不會受到任何影響；當閥門，管道等組成的噪聲信號在此規模內時，流量計的計量可以通過信號濾波器和整形來減小閥門，管道系統噪聲的影響，但當噪聲頻率在120 KHz時，會導致流量計無法獲取正常的計量信號，然后影響計量。
3．2天然氣氣質對超聲波流量計計量的影響跟著氣田、管道行業發展，天然氣凈化水平日漸進步．國內天然氣分輸站大部分都建造有旋風分別器和過濾分別器，除去天然氣中的大顆粒雜質、粉塵和液態水。但在超聲波流量計長期工作中，仍有不少的臟污逐漸的堆積在探頭上，對計量構成影響。
某配氣門站發現一路超聲波流量計工作不穩定，流量信號時有時無。運用Mctcrlink軟件聯接超聲波流量計后，發現ABCD四個聲道均出現赤色報警，導致流量計無法計量。 拆出流量計探頭后發現，管道內天然氣氣體氣質太臟，粉塵太多，導致探頭被粉塵包住，無法正常計量。對探頭進行清理后，再次檢查探頭作業狀況，發現探頭康復正常作業。
根據超聲波流量計原理，結合實踐狀況，可以總結出氣體雜質對超聲波流量計計量準確度影響如下：
1、因為超聲波在不同介質中傳播速度不一致，在探頭上堆積粉塵、固體污垢后，流量計檢測到的上下賤換能器之間的距離變小，根據公式(2)，核算得到流速偏高，計量效果偏大。
2、根據超聲波流量計原理可知，管道內徑差錯會引起計量效果差錯。當固體雜質、鐵銹等物質附著在筒體內壁后，減小了內徑，導致管道實踐橫截面積減小，根據公式(3)，核算得到計量效果偏高。
3、探頭積塵嚴峻時，會導致超聲波流量計無法計量。
四、減小影響要素的控制對策
針對已安裝運用Daniel超聲波流量計系統中存在問題，為了使表面可以在其性能規模內準確計量，咱們提出如下改進主張：
4．1減少噪音
a、考慮到過濾器／閥門等組成的系統噪聲對超聲波流量計或許產生的影響，應盡或許將計量表面和過濾器等易產生噪聲的設備分別。
b、在流量計與產生噪聲設備間增加消除噪聲的設備(消音器)、匯管或
安裝‘T型頭．以減少過濾器等產生的噪聲對流量計的影響。留意：‘T’型頭的規劃應根據具體工藝流程、工藝操作條件、閥門類型、壓降等因數綜合考慮后，確定‘叮”型頭的結構和形式。
c、運用超聲波信號濾波器、整流器對噪聲信號進行處理。但效果有限。
4．2加強流量計工作環境穩定性
1、全部信號線屏蔽線按自控表面標準進行接地。
2、守時標定溫度變送器，壓力變送器，增加在線剖析儀。
3、守時清洗流量計探頭、整流器、直管段。
4、對天然氣氣質進行前段過濾t確保探頭干凈度。
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