摘要:分(fen)析了氣體計(ji)量工作中的(de)超聲波流量(liang)計 應用策略(lue)，包括超聲波(bo)流量計及其(qí)主要工作原(yuan)理、氣體計量(liang)中的超聲波(bo)流量計主要(yào)應用策略及(ji)其發展💞方向(xiang)♊。發現在氣體(tǐ)計量工作中(zhong)，要實現超聲(sheng)波🔞流量計的(de)良好應用，相(xiàng)👨‍❤️‍👨關單位與工(gong)作人員一定(ding)要注重超聲(sheng)波流量計的(de)合理安裝、應(yīng)用及其維護(hù)，同時應結合(hé)超聲波流量(liang)計的實際應(ying)用✔️需求，爲其(qi)規劃出合理(lǐ)的發展方向(xiàng)。通過本次的(de)分析，可以爲(wèi)超聲波流量(liàng)計的良好應(ying)用與氣體計(ji)量工作質量(liang)的提升提供(gong)一定參考。
　　随(suí)着科學技術(shu)的發展，天然(rán)氣已經在我(wǒ)國得到了廣(guǎng)泛應用💋。在👣天(tiān)然氣供需貿(mào)易過程中，氣(qi)體計量是一(yi)種至關重要(yào)🔞的貿易結算(suan)依據。而在具(ju)體的氣體計(ji)量工作中，超(chao)聲波流量計(jì)是較爲常用(yòng)的一種計量(liàng)器具。爲㊙️實現(xian)此項計量器(qi)具應用，相關(guan)😘單位與技術(shu)人員需要對(duì)其應用策略(luè)進行深人研(yán)究，并結合實(shí)際需求，将其(qi)合理應用到(dao)具體的氣體(tǐ)計量🈲工作中(zhōng)。
1超聲波流量(liang)計及其工作(zuo)原理
1.1超聲波(bō)流量計簡介(jiè)
　　超聲波流量(liàng)計是一種通(tōng)過時差法測(cè)量氣體流量(liàng)的設備，該設(shè)備中包括2個(ge)相對的傳感(gǎn)器，一個負責(ze)超聲波發送(song)，另🙇🏻一個負責(zé)超聲波接收(shōu)，因每一個傳(chuán)感器都同時(shi)具備超聲波(bo)發送以及接(jie)🛀收兩種功能(néng)，所以可達到(dao)更好地超聲(sheng)檢測🐇效果。具(ju)體應用中，超(chao)聲波能量會(hui)👉在2個傳感器(qi)💚與流體間以(yi)一定的角度(du)傳遞，從而達(da)到精準的氣(qi)體計☀️量效果(guǒ)。憑借着計量(liàng)速度快、精♈度(du)高、簡單便捷(jie)等的諸多⭐優(yōu)勢，超聲波流(liú)‼️量計在當今(jīn)的氣體計量(liàng)工作中得到(dao)了廣泛應用(yong)，并發揮出了(le)非常好的應(ying)用優💁勢。
1.2超聲(shēng)波流量計的(de)工作原理
　　超(chao)聲波流量計(ji)的計量形式(shì)有很多種，其(qí)中常用的是(shi)時差🈲法，該方(fāng)法可實現天(tiān)然氣的高精(jing)度計量圖1是(shì)基于時差法(fa)的超聲波📱流(liú)量計氣體計(jì)量原理示意(yi)圖:
 
　　具體計量(liang)時，需要在天(tiān)然氣管壁兩(liang)側安裝A和B兩(liang)個超聲⚽換能(néng)器(即超聲波(bō)傳感器)，并結(jié)合實際情況(kuang)使其具有一(yi)定的傾斜角(jiao)度，以此來确(què)保換能器的(de)工作效果，使(shǐ)其超聲波信(xin)号發射🔆或接(jie)收👉工作得以(yǐ)同🙇🏻時或定時(shi)實現。如圖☀️1所(suo)示，L代表🌂A和B兩(liang)個超聲波換(huan)能📧器之間的(de)距離，其單位(wèi)是m;Vm代表管道(dao)中🏃‍♂️的天然氣(qi)流速，其單位(wèi)是m/s;φ代表天然(ran)氣管道中的(de)超聲波以及(ji)流體流動夾(jia)角，其單位是(shì)°;D代表被測天(tian)然氣管道直(zhí)徑，其單位是(shi)m。對于管道🔴中(zhong)天然氣的逆(ni)流傳播時間(jian)以及順流傳(chuán)播時間，超聲(shēng)波流量計可(ke)按以下公式(shi)進行精準計(ji)算:
 
　　式中，td代表(biao)管道中天然(rán)氣的逆流傳(chuán)播速度,其單(dan)位是🔱m/s;C代表流(liu)🏒體中的超聲(shēng)波聲速，其單(dān)位是m/s;tv代表管(guǎn)道中天然氣(qi)🥵的順流傳📐播(bo)速度,其單位(wèi)是m/s。
　　通過公式(shi)(1)和公式(2)聯立(lì)，便可進一步(bu)計算出管道(dao)中🏃🏻‍♂️的🧡天然氣(qi)流速，而根據(jù)計算出的流(liu)速與管道橫(héng)截面積，便可(kě)正确計算出(chū)管⭐道中的天(tiān)然氣流量，從(cóng)而爲天然🛀氣(qi)的貿易交接(jie)工作提供重(zhòng)要的技術與(yǔ)數據支持。
1.3檢(jian)測标準
　　在通(tong)過超聲波流(liu)量計進行天(tiān)然氣管道的(de)流量檢測時(shi)，相關單位需(xū)要将GB/T13609以及GB/T13610标(biao)準作爲依據(ju)，通過AGAReportN1.10聲速計(jì)算軟件來進(jin)行檢測5。表1是(shi)超聲波流量(liang)計在天然氣(qì)計量工作中(zhong)的氣體混合(he)💛物摩爾分數(shu)檢測适用範(fan)圍:
 
　　具體檢測(cè)中，需要将檢(jian)測溫度控制(zhi)在-8~62℃，檢測壓力(li)控制在0.2~12MPa。
2氣體(tǐ)計量中的超(chāo)聲波流量計(ji)主要應用策(cè)略
2.1超聲波流(liu)量計安裝策(cè)略.
　　在通過超(chao)聲波流量計(jì)進行氣體計(ji)量的過程中(zhong)，流量計的安(ān)裝🔴是一個首(shou)要環節，隻有(you)确保安裝質(zhì)量，才可♊以充(chong)分發揮出其(qi)應用效果，滿(mǎn)足實際的天(tiān)然氣計量工(gōng)作需求。就目(mu)前的天然氣(qì)計🏃‍♀️量來看，超(chao)聲波流量計(jì)的主要安🤟裝(zhuāng)策略包🈲括以(yǐ)下幾個方面(miàn):1)在超聲波傳(chuan)感器的安裝(zhuang)時，其安裝位(wèi)置所在的天(tian)然⭕氣管路一(yī)定✔️要㊙️保持在(zai)非工作狀态(tài)，并結合實際(ji)情況，可進行(háng)斷氣作業或(huo)2條支路的交(jiāo)替切換作業(yè)。2)超聲波傳感(gan)器的安裝🌈單(dān)元一定要和(hé)天然氣管路(lù)管徑尺寸保(bǎo)持一緻，通常(chang)情況下，兩者(zhe)的尺寸偏差(cha)應控制在1%及(ji)以内。3)爲有效(xiào)防止空氣或(huo)顆粒物等對(dui)換能器中的(de)超聲波表面(miàn)造成幹擾，在(zài)傳感單元安(ān)裝中，應🏃‍♀️将其(qi)與水平方向(xiàng)的夾角盡量(liang)控制在45°以内(nei)間。4)傳感器安(an)裝位置的上(shang)下遊管道一(yi)定要🎯具備一(yi)定🚶長度的直(zhi)管段，其中，上(shàng)遊直管段長(zhang)度應控制在(zai)10D及以上，下遊(yóu)直管段長度(dù)應控制在5D及(jí)以上。5)超聲波(bō)流量計應盡(jin)量安裝在天(tiān)然氣管道中(zhōng)沒有阻力的(de)位置，盡量遠(yuan)離變徑、閥門(men)和💯彎頭等的(de)阻力構件，這(zhe)樣才可以有(you)效确保其測(cè)量數據的精(jīng)準性。6)對于安(an)裝換能器的(de)位置以及管(guǎn)道壁🈲反射位(wèi)置，一定要與(yu)焊縫和接口(kǒu)避開。7)一定要(yao)嚴格按照規(guī)✂️定進行換能(néng)器♋安裝，尤其(qi)是對于垢層(ceng)和管道㊙️襯裏(lǐ)位置安♉裝的(de)換🐪能器，安裝(zhuāng)時，一定要确(que)保其厚度符(fu)合規定的标(biao)準🔞，且換能器(qi)和垢層、管道(dao)襯裏之間不(bu)可存在間隙(xi)。8)安👌裝過程中(zhong)，工作人員一(yī)定結合實際(jì)情況，采取合(he)理的方式清(qing)理好天然氣(qì)管道内壁上(shang)的鏽迹，使流(liú)量計的安裝(zhuang)位置足夠🌈清(qing)✍️潔，以免超聲(shēng)波信号受到(dào)不良影響。9)将(jiāng)合适⭕的耦合(he)劑塗抹到超(chāo)聲波換能器(qi)工作表面和(he)管式輸送機(jī)管壁之間，以(yǐ)免進入其他(tā)的傳播介質(zhì)，從而使超聲(shēng)波流量計的(de)計量精度得(dé)到🐕良好保障(zhang)。
2.2超聲波流量(liàng)計應用策略(lue)
　　雖然超聲波(bo)流量計具有(you)非常高的精(jīng)度與可信度(du)，在❌大流量天(tian)然氣計量中(zhōng)十分适用。但(dàn)是在具體應(ying)☂️用中，爲使其(qí)氣體計量優(you)勢得以充分(fen)發揮，相關單(dān)位與工作人(rén)員🥵一定要将(jiang)《用氣🈚體超聲(sheng)流量計測量(liàng)👄氣體流量》GB/T18604--2014标(biao)準中的相關(guān)規定⭐作爲依(yi)據，結合實際(jì)的天然氣計(ji)量工作需求(qiu)，對超聲波流(liú)量計加以合(he)理應用”。就目(mù)前來看，在通(tong)過超聲波流(liu)量計進行氣(qì)體計量的過(guo)程中🌍，爲有效(xiào)确保計量精(jing)度，滿足天然(ran)氣👣貿易工作(zuò)中對于氣體(tǐ)測量的實際(ji)需求，相關單(dān)位與工作人(rén)員應采取以(yi)下策🈲略:
首先(xian)是根據被測(ce)管道中的天(tiān)然氣流速合(hé)理确定超聲(sheng)波流🌈量🤞計的(de)檢測範圍。通(tong)常情況下，天(tian)然氣管道中(zhong)的氣體流速(su)在0.3~30m/s之間，具體(tǐ)計量時，隻有(yǒu)使超聲✔️波流(liú)量計的計量(liang)範圍符合這(zhè)一标準，才可(kě)以确保其應(yīng)用效果，獲得(de)足夠精準的(de)計量數據。基(ji)于此，相👣關單(dān)位與工作人(ren)員一定要明(ming)确被測🤞管道(dao)中的實際天(tiān)然氣流速，并(bing)以此爲依據(jù)來選擇和設(shè)置超聲🈲波流(liu)量計的計量(liang)範圍。
　　 通過這(zhe)樣的方式，才(cái)可以滿足實(shí)際的氣體計(jì)量需求,使超(chao)聲波流量計(ji)在氣體計量(liang)工作中的應(yīng)用優勢得以(yǐ)充分發揮。 其(qi)次是合理控(kong)制噪聲對超(chao)聲波流量計(ji)♻️的影響。在超(chao)聲波流量計(ji)的實際應用(yong)中，超聲波傳(chuan)感器裏發出(chū)的超聲波會(hui)将天然氣管(guǎn)道中📱的實際(jì)氣體情況作(zuò)爲依據，對超(chāo)聲波🍉束産生(shēng)相應的反射(shè)作用。通㊙️過這(zhe)種反射作用(yong)的分析之後(hòu)，超聲波流量(liang)計便會将相(xiang)應的數據顯(xian)示給用戶，從(cong)而實現檢測(ce)結果的獲取(qǔ)🛀🏻。但是在這一(yi)過程中，超聲(shēng)波會從天然(ran)氣管道中的(de)彎頭、整流器(qi)以及閥門等(děng)很多配件中(zhōng)通過，而這些(xie)位置則很容(róng)易産生和超(chāo)聲波脈沖頻(pin)率相同的噪(zao)聲，從而對超(chao)聲波的接收(shōu)結果🙇‍♀️産生不(bú)利影響，嚴重(zhòng)的情況下甚(shen)至會使超聲(sheng)波傳💃🏻感器接(jiē)收👄到的數據(jù)存在較大誤(wu)💯差，從而降低(di)氣體計量數(shù)據的精度。爲(wei)有效降低此(ci)類噪聲對超(chāo)聲波流量計(jì)實際測量結(jie)果的影響，相(xiàng)關單位與工(gōng)作人員應盡(jìn)量選㊙️擇平直(zhi)的、沒有彎頭(tou)的管道🛀材料(liào)，并将閥門盡(jin)可能安裝到(dao)超聲波流量(liàng)計的計量範(fàn)圍之📱外。如果(guǒ)這些情況無(wu)法避免，則需(xū)要選擇噪聲(sheng)過濾性能足(zu)夠🌐強的超聲(shēng)波流量計進(jìn)行計量。通過(guo)這樣的方式(shi)，才可以讓噪(zào)聲問題對超(chao)聲波流量計(jì)氣體計量效(xiào)果的影響得(de)以有效控制(zhì)，進一步提升(sheng)超聲波流量(liang)計的計量精(jing)度。
　　最後是防(fang)止污垢對計(ji)量結果的影(yǐng)響。因爲天然(rán)氣管道在運(yùn)行過程中不(bu)能進行内部(bù)清理，所以在(zài)長🐆時間應用(yòng)之後，很多🌈的(de)硫㊙️化物、油污(wu)以及髒水等(děng)污垢都将🔴附(fù)着在♋天然氣(qì)🌈管道内壁上(shàng)。在通過超聲(shēng)波流量計進(jìn)行氣體計🐕量(liang)的過程中，附(fu)着在天然氣(qì)管道上的污(wū)垢便很容易(yi)轉移到超聲(sheng)波流量計探(tan)頭上，并逐漸(jian)轉移至其内(nèi)部，從而對其(qí)計量結果⚽産(chan)生較大影響(xiǎng)。同時，這樣的(de)情況也很容(rong)易使超聲波(bō)流量💜計的内(nei)壁産生反射(she)活動，從而對(dui)其使用質量(liàng)造成危害，嚴(yán)重的情況下(xia)甚至會🛀縮短(duan)其使用壽💞命(ming)。爲💘避免此種(zhong)情況的發生(sheng)，具體計量中(zhong)，工作人員一(yī)定要定期對(dui)超聲波流量(liang)計所在的天(tian)然氣管道進(jin)行清理🌈，通過(guò)不同分支管(guan)路交替♻️運行(hang)的形式來滿(man)足實際的天(tian)🔞然氣傳輸需(xu)求，并使其管(guǎn)道内📧部附着(zhe)的污垢得以(yi)及時清理。就(jiu)目前來看，天(tiān)然氣管道的(de)主✔️要清理方(fang)法包括清管(guan)球法以及氣(qi)體♋增壓爆破(pò)法。具體清洗(xǐ)中，需根據實(shi)際情況與.際(ji)的清🔱理需求(qiú)選擇合理的(de)清理方法”。通(tōng)過這樣的方(fang)式，才可以有(yǒu)效防止污垢(gou)對超聲波計(jì)量器的不利(lì)影響，在确保(bǎo)其氣體計量(liang)精度的同時(shi)提升其運行(hang)的穩定性，并(bing)進一步延長(zhǎng)其使用壽🥰命(mìng)。
2.3超聲波流量(liàng)計維護策略(luè)
　　在超聲波流(liu)量計的具體(tǐ)應用中，爲進(jìn)一步确保其(qí)應用性能與(yu)🐪使用壽命，并(bing)得到更加精(jing)準的氣體計(jì)量結🐇果，相關(guan)單位與運維(wéi)人員一定要(yao)做好此類流(liú)量計的維護(hu)工作。就目前(qian)天然氣計量(liang)工作中應用(yong)的超聲波🍉流(liú)量計來看，其(qí)主要🤞的維護(hù)策略包括以(yǐ)下幾個方面(miàn):1)嚴格按JJG1030--2007《超聲(sheng)流量計》檢定(ding)💘規程中規定(dìng)的檢定周期(qī)💃與檢定方法(fa)來進行檢定(ding)，通常情況下(xia)，此類流量計(ji)的檢定周期(qī)最長是2年，但(dàn)實際應用中(zhong)，考🔞慮到各方(fang)面因素🔞的不(bú)良影響，相關(guan)單位應盡量(liang)将其檢定周(zhou)期控制在1年(nian)及以💋内。這樣(yang)才可以❌及時(shi)💜發現超聲波(bo)流量計存在(zai)的異常，并使(shi)其得到及時(shí)處理，以此來(lai)确保其應用(yòng)效果，提升計(jì)量精度。2)檢定(ding)📞中，如果發現(xiàn)超聲波流量(liàng)計的計量誤(wu)差過大，應及(ji)時檢查其🌈探(tan)頭和内部的(de)污垢情況，并(bing)及時做好清(qing)㊙️理工作，以此(cǐ)來降低計量(liàng)誤差。3)對于流(liu)量計中損壞(huai)的部件，應視(shi)其實際情況(kuàng)及時做好維(wéi)修和更換處(chù)⛷️理，4)檢修時，技(ji)術人員一定(ding)要格外注重(zhòng)流量計線纜(lǎn)及其連接接(jiē)頭等的檢測(cè)，使其供電保(bǎo)持正常。通過(guo)這樣的方式(shi)，才可以使超(chao)聲波流量計(ji)得以良好維(wei)護，避免産生(sheng)故障和誤差(chà)。5)根據GB/T30500--2014《氣體超(chao)聲流量計使(shǐ)用中檢驗聲(sheng)速檢驗🚶法》中(zhong)的相關檢🐆測(ce)方法定期自(zì)♊查氣體超.聲(shēng)波流量計的(de)工作狀态，如(ru)果發現異常(cháng)應及時維修(xiū)。表2爲氣體超(chao)聲流量計聲(sheng)速檢驗法技(ji)術要🎯求:
 
3結束(shu)語
　　綜上所述(shu)，超聲波流量(liang)計是當今氣(qi)體計量工作(zuo)中的一💯種常(chang)用👄檢測儀器(qì)，其應用效果(guo)将會對氣體(tǐ)計量結☁️果的(de)精度與相關(guan)工作的開展(zhǎn)起到直接的(de)影響作用。基(jī)于此，相關單(dan)位與技術人(rén)員一定要對(duì)超聲波流量(liàng)🔱計的工作原(yuan)理做到充分(fen)掌握，并結合(hé)實際的氣體(tǐ)計量條件及(ji)其☁️工作需求(qiú)，對此種計量(liang)器具加以合(hé)理🏃應用。這樣(yang)才可以有效(xiào)保障其應用(yong)效🏃🏻果，延長其(qi)使用壽命，并(bing)爲氣體計量(liang)與其他相關(guan)工作提供足(zú)夠科學、精準(zhun)的數據支持(chi)。

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