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(bō)流量計主要(yào)應用策略及(jí)其發展方向(xiang)😄。發現在氣體(ti)計量工作中(zhōng)，要實現超聲(sheng)波流量計的(de)良好應用，相(xiàng)關單位與工(gōng)作人員一定(ding)要注重超聲(shēng)波流量計的(de)合理安裝、應(ying)用及其維護(hù)，同♋時應結合(he)超聲波流量(liang)計的實際應(yīng)用需求，爲其(qí)規👌劃出合理(li)的發展方向(xiàng)。通過本🏃‍♀️次的(de)分析，可以爲(wèi)超聲波流量(liang)計的良㊙️好應(yīng)用與氣體計(ji)量工作質量(liang)的提升提供(gong)一定參考✉️。
　　随(sui)着科學技術(shu)的發展，天然(rán)氣已經在我(wǒ)國得到了廣(guang)🐉泛應用🈲。在天(tian)然氣供需貿(mao)易過程中，氣(qì)體計量是一(yī)種至關重要(yao)的貿易結算(suàn)依據。而在具(ju)體的氣體計(jì)量工⛱️作中，超(chao)聲波流量計(ji)是較爲常用(yong)的一種計量(liang)器具。爲實現(xian)此項計量器(qi)具應用，相關(guān)單位與技術(shù)人員需要對(dui)其應用策♈略(luè)進行深人研(yan)究，并結合實(shi)際需求，将其(qí)合理應用到(dào)具體的氣體(ti)計量工作👅中(zhong)。
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(jie)
　　超聲波流量(liang)計是一種通(tong)過時差法測(ce)量氣體流量(liang)的設備😍，該🎯設(she)備中包括2個(gè)相對的傳感(gǎn)器，一個負責(ze)超聲波發送(sòng)，另一個負責(zé)超聲波接收(shōu)，因每一個傳(chuán)感器都同時(shí)具備超聲波(bo)發送以及接(jie)收兩種功能(néng)，所以可達到(dào)更好地超聲(sheng)檢測效果。具(jù)體應用中，超(chāo)聲波能量會(hui)在2個傳感器(qì)與流體間以(yǐ)一定的角度(du)🙇🏻傳遞，從而達(da)🤞到精準的氣(qì)體計量效果(guo)。憑借着計量(liang)速度快、精度(du)高、簡單便捷(jié)🈲等的諸多優(yōu)勢，超聲波流(liu)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(yīng)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(shi)有很多種，其(qi)中常用的是(shì)時差⭐法，該方(fāng)法可實現天(tiān)然氣的高精(jing)度計量圖1是(shi)基于時差法(fa)的超聲波流(liú)量計氣體計(ji)量原理示意(yi)圖:
 
　　具體計量(liàng)時，需要在天(tiān)然氣管壁兩(liang)側安裝A和B兩(liǎng)個超聲換能(neng)器(即超聲波(bo)傳感器)，并結(jie)合實際情況(kuàng)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(xìn)号發射或接(jie)收工作得以(yǐ)同時或定時(shí)實現。如圖1所(suo)示，L代表A和B兩(liǎng)個超聲波換(huàn)能器之間的(de)距🌐離，其單位(wei)是m;Vm代表管道(dao)中的天然氣(qi)流速，其單位(wei)是m/s;φ代表天然(rán)氣管道中的(de)超聲波以及(ji)流體流動夾(jia)角，其單位是(shi)°;D代表被測天(tian)❌然氣管道直(zhi)徑，其單位是(shì)m。對于管道📞中(zhōng)天然氣的逆(ni)流🔞傳播時間(jiān)以及順流傳(chuán)播時間，超聲(sheng)波流量🈲計可(ke)按以下公式(shi)進行精準計(ji)算:
 
　　式中，td代表(biǎo)管道中天然(ran)氣的逆流傳(chuan)播速度,其單(dan)位是m/s;C代表🧑🏾‍🤝‍🧑🏼流(liú)體中的超聲(sheng)波聲速，其單(dan)位是m/s;tv代表管(guan)道🏃中天然氣(qì)的順流傳播(bō)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(bù)計算出管道(dào)中的天然氣(qi)流速，而根據(jù)計算出的流(liú)速與管道橫(heng)截面積，便可(kě)正确計算出(chu)管道中的天(tian)然氣流量，從(cóng)而爲天然🔴氣(qì)的貿🏃‍♂️易交接(jie)工作提供重(zhong)要❗的技術與(yu)數📐據支持。
1.3檢(jiǎn)測标準
　　在通(tōng)過超聲波流(liu)量計進行天(tiān)然氣管道的(de)流量檢測時(shí)，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(ji)🈲算軟件來進(jin)行♋檢測5。表1是(shì)超聲波流量(liàng)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(lì)控制在0.2~12MPa。
2氣體(tǐ)計量中的超(chao)聲波流量計(ji)主要應用策(cè)略
2.1超聲波流(liú)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(an)裝是一個首(shou)要環節，隻有(you)确保安裝質(zhi)量❄️，才可以充(chong)分發揮出其(qí)應用效果，滿(mǎn)足實際的天(tian)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(ji)的主要安裝(zhuāng)策略包括以(yǐ)下幾個方面(mian):1)在超聲波傳(chuan)感器的安裝(zhuāng)時，其安裝位(wei)置🐉所在的天(tian)然氣管路一(yī)定要保持在(zài)非工作✏️狀态(tài)，并結合實際(jì)情況，可進行(hang)💋斷氣作業或(huò)2條支路的交(jiāo)替切換作業(yè)。2)超聲波傳感(gǎn)器的安裝單(dan)元一定要和(hé)天然氣管路(lu)管徑尺寸保(bǎo)持一緻，通常(chang)情況下，兩者(zhe)的尺寸偏差(chà)應控制在1%及(ji)以内。3)爲❌有效(xiao)防止空氣或(huò)顆粒物等對(dui)換‼️能器中的(de)超聲波表面(mian)造成幹擾，在(zai)傳感單元安(an)裝中，應将其(qí)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(shàng)下遊管道一(yī)定要具備一(yi)定長度的直(zhí)管段，其中，上(shang)遊直管段長(zhang)度應控制在(zai)10D及🎯以上，下遊(you)直管段長度(dù)應控制在5D及(ji)以上。5)超聲波(bo)流量計應盡(jìn)量🐆安裝在天(tian)然氣管道中(zhong)沒有💋阻力的(de)位置，盡量遠(yuǎn)離變徑、閥門(men)和彎頭等的(de)阻力構件，這(zhè)樣才可以有(you)效确保其測(ce)量數據的精(jīng)準性。6)對于🥵安(ān)裝換能器的(de)位置以及管(guǎn)道壁🐅反射位(wèi)置，一定要與(yǔ)焊📧縫和接口(kou)避開。7)一定要(yào)嚴格按照規(guī)🔞定進行換🈲能(neng)器安裝，尤其(qí)是對于垢層(ceng)和管道襯裏(li)位置安🌈裝的(de)換能器，安裝(zhuang)時，一定要确(que)保其厚度符(fú)合規定的标(biao)準🥰，且換能器(qì)和垢層、管道(dao)襯裏之間不(bú)可存在間隙(xì)。8)安裝過程🌍中(zhōng)，工作人員一(yī)定結合實際(jì)情況，采取合(hé)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(qīng)🏃潔，以免超聲(sheng)波信号受到(dào)不良影響。9)将(jiāng)合适的耦合(hé)劑💃塗抹📐到超(chao)聲波換能器(qi)工作表面和(hé)管式輸送機(ji)管壁之⛹🏻‍♀️間，以(yi)免進入其他(ta)的傳播介質(zhì)，從而使超聲(sheng)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(luè)
　　雖然超聲波(bō)流量計具有(yǒu)非常高的精(jing)度與可信度(dù)，在大流量天(tiān)✨然氣計量中(zhong)十分适用。但(dàn)是在具體應(yīng)用中，爲使其(qi)氣體計量優(you)勢得以充分(fen)發揮，相關單(dan)位與工作人(ren)員一定要将(jiang)《用氣體超聲(shēng)流量計測量(liang)氣體流量》GB/T18604--2014标(biāo)準中的相關(guan)規定作爲依(yi)據，結合實際(ji)🧑🏾‍🤝‍🧑🏼的天然氣計(jì)量工作需求(qiú)，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(liú)量計進行氣(qi)體計量的👣過(guò)程中，爲有效(xiao)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(yǐ)下策略:
首先(xian)是根據被測(cè)管道中的天(tian)然氣流速合(hé)理确定超聲(shēng)波流量計的(de)檢測範圍。通(tong)常情況下，天(tian)然氣管道中(zhōng)的氣體流速(su)在0.3~30m/s之間，具體(tǐ)計量時，隻有(you)使超聲波流(liú)量計的計量(liàng)範圍符合這(zhè)一标準，才可(kě)以确保㊙️其應(ying)用效果，獲得(de)足夠精準的(de)計量數據。基(jī)于此，相關單(dan)位與工作人(ren)員一定🈲要明(ming)确被測👄管道(dào)中的實際天(tiān)然氣流😍速，并(bìng)以此爲依據(ju)來選擇和設(she)置超聲波流(liú)量計的計量(liàng)範圍。
　　 通過這(zhè)樣的方式，才(cai)可以滿足實(shí)際的氣體計(ji)量需求⛱️,使🌐超(chāo)聲💋波📱流量計(jì)在氣體計量(liang)工作中的應(ying)用優勢得以(yǐ)充🐉分發揮。 其(qi)次是合理控(kòng)制噪聲對超(chāo)聲波流量計(ji)的影響。在超(chao)聲波流量計(jì)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(ji)氣體情況作(zuo)爲依據，對超(chao)聲波束産生(shēng)相應💃的反射(shè)作用。通過這(zhè)種反射作用(yong)的分析之後(hòu)⭐，超聲波流量(liàng)計💃🏻便會将相(xiàng)應的數據顯(xian)示給用戶，從(cóng)而實現檢測(cè)結果的獲取(qǔ)。但是在這一(yī)過程中，超聲(shēng)波會從天然(rán)氣管道中的(de)彎頭、整流器(qì)以及閥門等(děng)很多♋配件中(zhōng)通過，而這些(xie)位置則很容(rong)易産生和超(chao)聲波脈沖頻(pin)率相同的噪(zào)聲，從🎯而對超(chao)聲波的接收(shou)結果🈲産生不(bu)利影響，嚴重(zhòng)的情況下甚(shèn)至會使超聲(sheng)波傳感器接(jie)收到的數據(ju)存在較大誤(wu)差，從而降低(dī)氣體🈚計量數(shù)據的精度。爲(wèi)有效降低此(ci)類噪聲對超(chao)聲波流量計(jì)實際測量結(jié)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(liao)，并将閥門盡(jin)可能🈲安裝到(dao)超聲波流量(liang)計的計量範(fan)圍之🏒外。如果(guǒ)這些情況無(wú)法避免，則需(xu)要👣選擇噪聲(sheng)過濾性能足(zú)夠強的超聲(sheng)波流量計進(jin)行計量。通過(guo)這樣的方式(shì)，才可以讓噪(zao)聲問題對超(chāo)聲波流量計(jì)氣體計量效(xiào)果的📐影響得(de)以有效控制(zhi)，進一步提升(shēng)超聲👅波流量(liàng)計的計量精(jīng)度。
　　最後是防(fáng)止污垢對計(ji)量結果的影(yǐng)響。因爲天然(ran)氣管道在運(yùn)🍉行😘過程中不(bu)能進行内部(bù)清理，所以在(zai)長🐉時間應用(yong)♻️之後，很多的(de)硫化物、油污(wū)以及髒水等(deng)污垢都将附(fu)着在天然氣(qì)🚩管道内壁上(shàng)。在通過超聲(sheng)波流量計進(jìn)行氣體計量(liàng)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(shēng)波流量計探(tàn)頭上，并逐漸(jiàn)轉移🙇🏻至其内(nei)部，從而對其(qi)計量結果💘産(chǎn)生較大影響(xiang)。同時，這樣的(de)情況也很容(rong)易使超聲波(bo)流量計的内(nei)壁産生反射(shè)活動，從而對(dui)其使用質量(liang)造成危害，嚴(yán)重的情況下(xià)甚至會縮短(duan)其使用壽命(mìng)。爲👣避免此種(zhǒng)情況的發生(sheng)，具體計量中(zhōng)，工作人員一(yi)定㊙️要定期對(dui)超聲波流量(liàng)計所在的天(tiān)然氣管道進(jìn)行☔清理，通過(guo)不同分支管(guan)路交替㊙️運行(háng)的形式來滿(man)足🏃🏻‍♂️實際的天(tian)然氣傳輸需(xū)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(qì)體增壓爆破(po)法。具體清洗(xǐ)中，需根據實(shí)際情況與.際(ji)的清理需求(qiu)選擇合理的(de)清理方法”。通(tong)過這樣🌈的方(fāng)式，才可以有(you)效👈防止污垢(gòu)對超聲波🏃‍♀️計(jì)量器的不利(lì)影響，在确保(bǎo)其🌏氣體計量(liàng)精度的同時(shí)提升其運行(háng)的穩定性，并(bìng)進一步延長(zhang)其使用壽♌命(mìng)。
2.3超聲波流量(liang)計維護策略(lue)
　　在超聲波流(liu)量計的具體(tǐ)應用中，爲進(jin)一步确保其(qí)應用性能與(yǔ)使用壽命，并(bìng)得到更加精(jing)準的氣體計(jì)❓量結🌈果，相關(guan)單♋位與運維(wei)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(liàng)工作中應用(yong)💚的超聲波流(liú)量計來看，其(qí)主要的維護(hu)策略包括以(yi)😘下幾個方面(mian):1)嚴格按JJG1030--2007《超聲(sheng)🈲流量計》檢定(dìng)規程中規定(dìng)的檢定周期(qi)與檢定方法(fa)來進行檢定(ding)，通常情況下(xià)，此類流量計(jì)的檢定周期(qi)最長是2年💘，但(dàn)實際應用中(zhong)，考🍉慮到各方(fāng)面因素🧡的不(bú)良影響，相關(guan)單位應盡量(liàng)将其檢定周(zhou)期控制在1年(nian)及以内。這樣(yang)才可以及時(shí)🆚發現超聲波(bo)流量計存在(zài)的異常，并使(shi)其得到及時(shí)⛱️處理，以此來(lai)确保其應用(yong)效果，提升計(ji)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(jí)時檢查其🐇探(tàn)頭和内部的(de)污垢情況，并(bìng)及時做好清(qing)理工作，以此(ci)來降低計量(liàng)誤差。3)對于流(liu)量計中損壞(huai)的部件，應視(shì)其實際情況(kuang)及時做好維(wei)🈲修和更換處(chu)理，4)檢修時，技(ji)術人員一定(dìng)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(guò)這樣的方式(shi)，才可以使超(chāo)聲波流量計(ji)得以良好維(wéi)護，避免産生(sheng)故障和誤差(chà)。5)根據GB/T30500--2014《氣體超(chāo)聲流量計使(shi)用中檢驗聲(shēng)速檢驗🍉法》中(zhōng)的相關檢🔞測(cè)方法定期自(zi)查氣體超.聲(sheng)波流量計的(de)工作狀态，如(ru)果發現異常(cháng)應✌️及時維修(xiu)。表2爲氣體超(chāo)🥰聲流量計聲(sheng)速檢驗法技(jì)術要求:
 
3結束(shu)語
　　綜上所述(shù)，超聲波流量(liang)計是當今氣(qì)體計量工作(zuò)中的一🈚種常(chang)用檢測儀器(qi)，其應用效果(guo)将會對氣體(ti)計量結果的(de)精度與相關(guān)工作的開展(zhǎn)起到直接的(de)影響作用。基(jī)于此，相關單(dān)位與技術人(ren)員一定要對(dui)超聲波流量(liang)計的工作原(yuán)理做到充分(fen)掌握，并結合(he)實🐇際的氣體(tǐ)計量條件及(ji)其💁工作需求(qiu)，對此種計量(liàng)器具加以合(he)理應🌈用。這樣(yang)才可以有效(xiào)保障其應用(yong)效🍓果，延長其(qí)使用壽命，并(bing)爲氣體計量(liàng)🐇與其他相關(guān)工作提供足(zú)夠科學、精💯準(zhun)的數據支持(chí)。

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