气体计量选用超声波流量计的好处

  近年来, 随着我国科技水平不断提高, 天然气在我国各个城市中的运用逐渐广泛, 同时也成为居民在日常生活中必不可少的组成部分之一。

  在分析超声波流量计的工作原理过程中, 其主要可以表现为多种形式, 一般来说, 能够对于天然气进行高精度的流量测量, 主要则是利用时间差的方法。图1则是表现为直射式超声流量计的工作示意图。其中, 把一对具有倾斜角度为φ的超声换能器安装在管壁两侧, 这样能够满足两个换能器有效工作, 能够定时或者同时实现对方发射或者接受相应的超声信号。

图1 直射式超声流量计的工作原理示意图

  在气体超声波流量计中, 在管道的两侧进行如图1所示的换能器A和B的安装, 其中, 两者之间距离为L, V表示流体流速, C表示超声波在流体中声速, 超声波和流体在管道中的流动夹角则是为φ, 其中, 对于超声波来说, 逆流传播时间则为tv, 而顺流传播时间则为td。

联立上述两个方程, 可以求解得到:

  通过以上公式可知, 当气体在流动时, 超声波流量计可根据气体在流动过程中被测量的速度以及流量计所计量的整体截面面积通过计算得出该面积内气体的具体流速, 当发现气体的流速与标准数据不符时, 可利用流量计测量时传回的压力数据、管道内温度以及压缩因子等进行分析, 通过对温度的改变改变气体内压缩因子及气体的流速, 完成对流量的调整作业, ***终使气体流速等***终达到标准, 对贸易交接计量工作的顺利进行起到重要作用。

  当超声波流量计在工作时, 其发出的超声波会根据管道内气体对超声波束产生反射作用, 而通过对该作用进行分析, 并在流量计中显示相关数据, ***终得到测量结果。但由于在测量过程中, 超声波会经过阀门、整流器以及弯头类管道配件等, 而这些部位极易出现与超声波脉冲相同频率的噪音, 使超声波接收的数据出现较大误差, 导致测量数据出现不准确的现象。但由于噪音无法避免, 因此在计量过程中应当将噪声的影响及存在的误差进行考虑, 在选择管道时应当尽量采用平直且无弯头的材料, 并尽量在计量范围外安装阀门, 或使用具有较强的过滤噪音的超声波流量计, 尽可能提高测量准确率。

  由于天然气类气体管道内因长期无法清理等因素, 管道璧附着脏水、油污以及硫化物等污垢物, 而当超声波流量计在对该段内管道的天然气进行计量时, 由于管壁内的污垢物会逐渐转移附着到流量计探头以及其内部, 不仅使计量的数据产生较大误差, 同时也导致流量计内部产生内壁反射活动, 使流量计的使用质量遭到破坏, 严重损害流量计的使用寿命。

  当前, 只有部分单位具备相应的天然气超声波流量计的检定资质, 其中, 就相应的实流检定技术能力来说, 能够基本覆盖天然气行业的大部分贸易交接流量计的应用范围, 控制在0.3~10.0MPa, 实现技术上的国际先进行列。

此外, 应当根据超声波流量计相关检定标准, 对之前在测量过程中流量计出现的自我诊断、报警以及检查修理等进行文字或数字记录, 为流量计日后的使用提供依据的同时, 充分延长流量计的使用次数与寿命。当前, 各个研究机构正在进一步规范相应的技术指标和操作规范, 力争能够有效降低在进行在线检验过程中的各个送检成本。

  通过以上分析可以得出, 使用超声波流量计对气体进行计量检测时, 不仅需要通过提升流量计质量来保证计量的准确性, 同时也应当根据气体的种类、密度等作为计量基本, 同时也需要对管道内部环境进行检查, 确保管道清洁度达到标准的同时, 对管道产生的噪音等进行仔细排除, 并利用相关计量辅助软件等协助计量, 在提升超声波流量计计量准确度的同时也能够延长流量计的使用寿命, 为日后的气体计量提供有利条件, 为促使我国坚持走可持续发展路线奠定基础。