摘要(yao):分析了(le)氣體計(jì)量工作(zuò)中的超(chao)聲波流(liú)量計 應(yīng)用策略(lue)，包括超(chao)聲波流(liú)量計及(jí)其主要(yào)工作原(yuan)理、氣體(ti)計量中(zhong)的超聲(sheng)波流量(liàng)計主要(yao)應用策(cè)略及其(qi)發展方(fang)向🙇🏻。發現(xiàn)在氣體(ti)計量工(gōng)作中，要(yao)實現超(chao)聲波流(liu)量計的(de)良好應(yīng)用，相關(guan)單位與(yǔ)工作人(ren)員一定(ding)要注重(zhong)超聲波(bo)流量計(jì)的合理(li)安裝、應(yīng)用及🍓其(qí)維護，同(tong)⛷️時應結(jie)合超⁉️聲(sheng)波流量(liàng)計☂️的實(shí)際應用(yong)需求，爲(wèi)其規🤩劃(huà)出合理(li)的發展(zhǎn)方向。通(tong)過本🏃🏻‍♂️次(cì)的分析(xi)，可以爲(wei)超㊙️聲波(bō)流量計(jì)的良🌈好(hao)應用與(yu)氣體計(ji)量工作(zuo)質量的(de)🧑🏾‍🤝‍🧑🏼提升提(tí)供一定(ding)參考。
　　随(sui)着科學(xué)技術的(de)發展，天(tian)然氣已(yi)經在我(wo)國得到(dào)了廣泛(fàn)應❤️用😘。在(zai)🌍天然氣(qi)供需貿(mào)易過程(cheng)中，氣體(ti)計量是(shi)一種♍至(zhì)關🈲重要(yào)的貿易(yi)結算依(yi)據。而在(zài)具體的(de)氣體計(jì)量工作(zuo)中，超聲(shēng)波流量(liang)計是♊較(jiào)爲常💃🏻用(yong)的一種(zhong)計量器(qi)具。爲😘實(shi)現此項(xiàng)計量器(qi)具應用(yong)，相關😍單(dan)位與技(ji)術人員(yuán)需要對(dui)其應用(yòng)策略進(jìn)行深人(rén)研究，并(bing)結合實(shí)際需求(qiu)，将其合(hé)理應用(yòng)到具體(ti)的氣體(tǐ)計量工(gōng)作㊙️中。
1超(chao)聲波流(liu)量計及(ji)其工作(zuò)原理
1.1超(chāo)聲波流(liú)量計簡(jiǎn)介
　　超聲(sheng)波流量(liàng)計是一(yī)種通過(guò)時差法(fa)測量氣(qi)體流量(liàng)的設備(bei)🥰，該設✨備(bèi)中包括(kuò)2個相對(dui)的傳感(gan)器，一個(ge)負責❓超(chāo)聲波發(fā)送，另一(yī)個負責(ze)超聲波(bo)接收，因(yin)每一個(gè)傳感器(qì)都⁉️同時(shi)具備超(chao)聲波發(fa)送以及(jí)接🌂收兩(liǎng)種功能(néng)，所以可(kě)達到更(gèng)好地超(chāo)聲檢測(ce)效果。具(jù)體應用(yong)中，超🥰聲(shēng)波能量(liang)會在2個(ge)傳感器(qì)與流體(tǐ)間以👅一(yi)定的角(jiǎo)度🏃‍♂️傳遞(dì)，從而達(dá)❌到😄精準(zhǔn)的氣體(tǐ)計量效(xiào)果。憑借(jiè)着計量(liàng)速度快(kuai)、精度高(gao)、簡單便(bian)捷等的(de)諸多優(yōu)勢，超聲(sheng)波流🔴量(liàng)計在當(dāng)今的氣(qi)體計量(liang)工作中(zhong)得到了(le)♋廣泛應(yīng)用，并發(fā)揮出了(le)非常好(hǎo)的應用(yòng)優勢。
1.2超(chao)聲波流(liú)量計的(de)工作原(yuán)理
　　超聲(sheng)波流量(liang)計的計(ji)量形式(shì)有很多(duo)種，其中(zhōng)常用的(de)是時差(cha)😄法，該🛀🏻方(fang)法可實(shi)現天然(ran)氣的高(gāo)精度計(jì)量圖1是(shì)基于時(shi)差法🏒的(de)超☂️聲波(bō)流量計(jì)氣體計(jì)量原理(li)示意圖(tú):
 
　　具體計(ji)量時，需(xu)要在天(tian)然氣管(guǎn)壁兩側(ce)安裝A和(hé)B兩個超(chāo)聲換能(neng)器(即超(chao)聲波傳(chuan)感器)，并(bing)結合實(shí)際情況(kuang)使其具(ju)有一定(ding)的傾斜(xié)角度，以(yi)此來确(que)保換能(neng)器的工(gong)作效果(guo)，使其超(chāo)聲波信(xìn)🌈号發射(she)或接收(shōu)工作得(dé)以同時(shi)或定時(shí)✉️實現。如(ru)圖1所示(shì)，L代表A和(he)B兩個超(chāo)聲波換(huàn)能💘器之(zhi)間的距(jù)離，其單(dan)位是m;Vm代(dai)表管道(dào)中的天(tian)然氣流(liú)🔅速，其單(dān)位是m/s;φ代(dai)❌表天然(rán)氣管道(dào)🏃🏻‍♂️中的超(chāo)聲波以(yǐ)及流體(ti)流動夾(jiá)角，其單(dan)位是°;D代(dai)👌表被測(cè)天然氣(qì)管道直(zhí)徑，其單(dan)位是m。對(duì)于管道(dào)🤞中天然(ran)氣的逆(nì)流傳🍓播(bo)時間以(yǐ)及順流(liu)傳播時(shí)間，超聲(sheng)波流量(liang)計可按(àn)以下公(gōng)式進行(hang)精準計(jì)算:
 
　　式中(zhong)，td代表管(guǎn)道中天(tiān)然氣的(de)逆流傳(chuan)播速度(dù),其單位(wèi)💋是m/s;C代表(biǎo)❤️流體中(zhong)的超聲(shēng)波聲速(su)，其單位(wèi)是m/s;tv代表(biao)管道📐中(zhōng)天然氣(qì)的順流(liu)傳播速(sù)度,其單(dān)位是m/s。
　　通(tong)過公式(shi)(1)和公式(shì)(2)聯立，便(biàn)可進一(yi)步計算(suàn)出管道(dao)中☎️的天(tian)🐉然氣流(liú)速，而根(gēn)據計算(suan)出的流(liu)速與管(guan)道橫截(jié)面積🚶，便(biàn)可正确(què)計算出(chū)管🙇🏻道中(zhong)的天然(rán)氣流量(liang)，從而爲(wei)天然㊙️氣(qì)的貿易(yi)交接工(gong)作提供(gong)重要的(de)技術與(yu)數據支(zhī)持。
1.3檢測(ce)标準
　　在(zai)通過超(chao)聲波流(liu)量計進(jin)行天然(rán)氣管道(dao)的流量(liàng)檢測🏃‍♂️時(shi)，相🍓關單(dan)👌位需要(yao)将GB/T13609以及(jí)GB/T13610标準作(zuo)爲依據(ju)，通過AGAReportN1.10聲(sheng)速計算(suàn)軟件來(lái)🔱進行檢(jiǎn)測5。表1是(shì)超聲波(bō)流量計(jì)在天然(ran)氣計🈚量(liang)工作中(zhong)的氣體(tǐ)混合物(wù)摩爾分(fen)數檢測(cè)适用範(fan)圍:
 
　　具體(ti)檢測中(zhong)，需要将(jiang)檢測溫(wen)度控制(zhì)在-8~62℃，檢測(ce)壓力控(kong)制在0.2~12MPa。
2氣(qì)體計量(liàng)中的超(chāo)聲波流(liu)量計主(zhu)要應用(yòng)策略
2.1超(chao)聲波流(liú)量計安(an)裝策略(luè).
　　在通過(guò)超聲波(bō)流量計(jì)進行氣(qì)體計量(liàng)的過程(chéng)中，流量(liàng)計💃🏻的安(ān)裝是一(yī)個首要(yao)環節，隻(zhī)有确保(bǎo)安裝質(zhì)量，才可(kě)以充分(fen)發📧揮出(chu)其應♋用(yong)效果，滿(man)足實際(jì)的天然(ran)氣計量(liàng)🎯工作需(xu)求。就目(mu)前的天(tiān)然氣計(ji)量來看(kan)，超聲波(bō)流量計(jì)的主要(yào)安裝策(ce)略包括(kuo)以下幾(ji)個方面(mian):1)在🎯超聲(shēng)波傳感(gan)😘器的安(ān)裝時，其(qi)安裝位(wèi)置所在(zài)的天然(ran)🐉氣管路(lu)一定要(yào)保持在(zài)非工作(zuò)狀态，并(bing)結合實(shi)際情🈲況(kuang)，可進行(háng)斷氣作(zuò)業或2條(tiáo)支路的(de)交替切(qiē)換作業(ye)。2)超聲波(bo)傳感器(qì)的安裝(zhuāng)單元一(yī)定要和(he)天然氣(qì)管路管(guǎn)徑尺寸(cun)保持一(yī)緻，通常(chang)情況下(xia)，兩者的(de)尺寸偏(piān)差應控(kòng)制在1%及(ji)以内。3)爲(wei)有效防(fang)止空氣(qi)或顆粒(lì)物等對(dui)換能器(qì)中的超(chāo)聲波表(biǎo)面造🤟成(cheng)幹擾，在(zai)傳感單(dan)元安裝(zhuāng)🌈中，應将(jiang)其與水(shuǐ)平方向(xiang)的✔️夾角(jiǎo)盡量控(kòng)制在45°以(yǐ)内間。4)傳(chuán)感器安(an)⚽裝位置(zhì)的上下(xià)遊管道(dao)一定要(yào)具備一(yī)定長度(dù)的直管(guǎn)段，其中(zhong)，上遊直(zhí)管段長(zhǎng)度應控(kòng)制在❌10D及(ji)以上，下(xia)遊直管(guan)段長度(du)應控制(zhì)在5D及以(yǐ)上。5)超聲(shēng)波流量(liang)計🌈應盡(jin)量安裝(zhuāng)在天然(ran)氣管道(dao)中沒有(yǒu)阻力的(de)位置，盡(jìn)量遠離(li)變徑、閥(fá)門和彎(wān)頭等的(de)阻力構(gòu)件，這樣(yàng)才可以(yǐ)有效确(què)保其測(ce)量數據(ju)的精準(zhǔn)性。6)對于(yu)安裝換(huan)能器的(de)位置以(yi)及管道(dao)壁反射(she)位置，一(yi)定要與(yu)焊🏃縫和(hé)接口避(bì)開。7)一定(dìng)要嚴格(ge)按照規(gui)定進行(hang)換能器(qì)安裝，尤(yóu)其是對(duì)于垢層(céng)和管道(dao)襯裏位(wèi)置安裝(zhuāng)的換能(neng)器，安裝(zhuang)時，一定(dìng)要确保(bǎo)其厚度(dù)符合規(guī)定的标(biao)準，且換(huan)能器和(hé)垢層、管(guan)道襯裏(li)之間不(bú)可存在(zai)間隙。8)安(ān)裝過程(cheng)中🧡，工作(zuò)人員一(yi)定結合(hé)實際情(qíng)況，采取(qǔ)合理的(de)方式清(qīng)理好天(tiān)然氣管(guǎn)道内壁(bi)上的鏽(xiù)迹，使流(liu)量計的(de)安裝位(wei)✏️置足夠(gòu)清潔，以(yǐ)免超聲(sheng)波信号(hào)受到不(bú)‼️良影響(xiǎng)。9)将合适(shì)的耦合(hé)劑塗抹(mo)到超聲(sheng)波換能(neng)器工♈作(zuò)表面和(he)管式輸(shu)送機管(guan)壁之間(jiān)，以免👌進(jin)入其他(ta)的傳播(bō)介質，從(cong)而使超(chāo)聲波流(liú)量計的(de)👌計量精(jing)度得到(dao)✊良好保(bao)障。
2.2超聲(sheng)波流量(liàng)計應用(yong)策略
　　雖(sui)然超聲(shēng)波流量(liang)計具有(yǒu)非常高(gāo)的精度(du)與可信(xìn)度，在大(da)流量天(tian)然氣計(jì)量中十(shí)分适用(yòng)。但是在(zài)具體應(yīng)用中，爲(wèi)使⛷️其氣(qi)體計量(liang)優💚勢得(dé)以充分(fèn)發揮，相(xiang)關單位(wèi)與工👣作(zuò)人員🎯一(yi)定要将(jiang)《用氣體(tǐ)超聲流(liú)量計測(ce)量氣體(tǐ)流量》GB/T18604--2014标(biāo)準中的(de)相關規(guī)定💛作爲(wèi)依據☂️，結(jié)合實際(ji)的天然(ran)氣計量(liàng)工作需(xū)求，對超(chao)聲波流(liú)量計加(jiā)以合理(lǐ)應用”。就(jiù)目前來(lai)看，在通(tōng)過超❤️聲(shēng)波流量(liang)計進行(hang)氣體計(ji)量的過(guo)程中，爲(wei)有效确(que)保計量(liang)精度，滿(man)足天然(ran)🌍氣貿易(yì)工作中(zhōng)對于氣(qi)體測量(liàng)的實際(jì)需求，相(xiàng)關單位(wei)與工作(zuo)🚶‍♀️人員應(ying)采取以(yǐ)下策略(luè):
首先是(shi)根據被(bei)測管道(dào)中的天(tian)然氣流(liu)速合理(lǐ)确定超(chao)聲波流(liú)量計的(de)檢測範(fàn)圍。通常(cháng)情況下(xià)，天然氣(qi)管道中(zhong)的氣體(tǐ)流速在(zai)0.3~30m/s之間，具(jù)體計量(liang)時，隻有(yǒu)使超聲(sheng)波流量(liàng)💰計的計(jì)量範圍(wéi)符合這(zhe)一标準(zhǔn)，才可以(yǐ)确保其(qí)應用效(xiao)⛷️果，獲得(dé)足夠精(jing)準的🈲計(ji)量數據(jù)。基于此(cǐ)，相💯關單(dan)位與工(gong)作人員(yuán)一定要(yao)明确被(bèi)測管道(dao)中的實(shi)🏃🏻際天然(rán)氣流速(sù)🌍，并以此(cǐ)爲依據(jù)來選擇(ze)和設置(zhi)超聲波(bo)流量計(jì)的計量(liang)範圍。
　　 通(tōng)過這樣(yàng)的方式(shi)，才可以(yi)滿足實(shí)際的氣(qì)體計量(liang)需求,使(shi)超聲波(bo)流量計(ji)在氣體(ti)計量工(gong)作中的(de)應用優(yōu)勢得♌以(yǐ)充分發(fā)揮。 其💃🏻次(ci)是合理(li)控制噪(zao)聲對超(chao)聲波流(liu)量計⭐的(de)影響。在(zài)超聲♍波(bo)流量💜計(ji)的實際(ji)應用中(zhong)，超❤️聲波(bō)傳感器(qi)裏發出(chū)的超聲(sheng)波會将(jiāng)天然氣(qì)管道中(zhōng)的實際(ji)氣體情(qing)況作爲(wèi)依據，對(duì)超聲波(bō)束産生(shēng)相應的(de)反射作(zuo)用。通過(guo)這種反(fan)射作用(yòng)的分析(xi)之後，超(chāo)聲波流(liu)量計✏️便(biàn)會将🥵相(xiàng)應的數(shù)據顯示(shì)給用戶(hu)，從而實(shí)現檢測(ce)結果的(de)獲取。但(dan)是在這(zhè)一過程(cheng)中，超聲(sheng)波會從(cóng)天然氣(qì)管道中(zhōng)的彎頭(tóu)、整流器(qì)以及閥(fá)門等很(hěn)多😍配件(jiàn)中通過(guo)，而這些(xie)位置則(zé)很容易(yì)産生和(he)超聲波(bo)👣脈沖頻(pin)率相同(tóng)的噪聲(sheng)，從✨而對(dui)超聲波(bō)的接收(shōu)結果産(chǎn)生不利(lì)影響，嚴(yán)重的情(qing)況下甚(shen)至會使(shi)超聲波(bo)傳🌍感器(qì)接收到(dao)的數據(jù)存在較(jiao)大誤⭐差(cha)，從而降(jiang)低氣體(tǐ)計量數(shù)據的精(jīng)度。爲有(yǒu)效降低(di)此類噪(zao)聲對超(chāo)聲波流(liu)量計實(shí)際測量(liang)結果的(de)影響，相(xiàng)關單位(wèi)與工作(zuo)人員應(ying)🌈盡量選(xuǎn)擇平直(zhi)的、沒有(you)彎頭的(de)管道🔆材(cai)料，并将(jiang)閥門盡(jìn)可能安(ān)裝到超(chao)聲波流(liu)量計的(de)計量範(fàn)圍之外(wài)。如果這(zhè)些情況(kuàng)無🧡法避(bì)免，則需(xu)要選擇(ze)噪聲過(guo)濾性能(néng)足夠強(qiáng)的超聲(shēng)波流量(liang)計進行(háng)計量。通(tong)過這🈲樣(yang)的方式(shi)，才可以(yi)讓噪聲(shēng)問題對(dui)超聲波(bō)流量計(ji)🥵氣體🛀計(ji)量效果(guǒ)的影響(xiang)得以有(yǒu)效控制(zhì)，進一步(bu)提升超(chao)聲波流(liú)量計的(de)計量精(jīng)度。
　　最後(hòu)是防止(zhǐ)污垢對(dui)計量結(jie)果的影(ying)響。因爲(wèi)天然氣(qi)管道在(zai)運🔴行過(guo)程中不(bu)能進行(háng)内部清(qing)理，所以(yi)在長時(shí)間應用(yòng)👅之後，很(hen)多的硫(liú)化物、油(yóu)污以及(ji)髒水等(děng)污垢都(dou)将🌈附着(zhe)在天然(ran)氣🤩管道(dào)内壁上(shang)。在通過(guò)超聲波(bō)流量計(jì)進行氣(qi)體計量(liang)的過程(chéng)♋中，附着(zhe)在天然(rán)氣管道(dao)上的污(wū)垢便很(hen)容易轉(zhuan)移到超(chāo)聲波流(liú)量計探(tàn)頭上，并(bìng)逐漸轉(zhuan)移至其(qí)内部，從(cóng)而對其(qí)計量結(jié)果🌍産生(sheng)🐇較大影(yǐng)響。同時(shi)，這樣的(de)情況也(yě)很容易(yi)使超聲(shēng)波流量(liang)計的内(nei)壁産生(sheng)反♻️射活(huo)動，從而(ér)對其🔱使(shǐ)用質量(liang)造成危(wei)害，嚴重(zhòng)的情況(kuàng)下甚至(zhì)會縮短(duǎn)其使用(yong)壽命。爲(wèi)避免此(cǐ)種情況(kuàng)的發生(shēng)，具體計(jì)量中，工(gong)作人員(yuán)一定🐆要(yào)定期對(dui)超⛷️聲波(bo)流量計(ji)所在的(de)天然氣(qì)管道進(jin)行🈲清理(li)📧，通過不(bu)同分支(zhī)管路🈲交(jiāo)替運🔞行(háng)的形式(shì)來滿足(zu)實際的(de)天📧然氣(qì)傳輸需(xu)求，并使(shi)其管道(dao)内部附(fù)着的污(wu)垢得以(yǐ)及時清(qing)理🚶。就目(mù)前來看(kàn)，天然氣(qi)管道的(de)主要清(qing)理方法(fǎ)包括清(qīng)管球法(fǎ)以及氣(qì)體增壓(yā)爆破法(fa)。具體清(qing)洗中，需(xu)根據實(shí)際情況(kuàng)與.際的(de)清♋理需(xu)求選擇(ze)合理的(de)清理方(fāng)法”。通過(guo)這樣的(de)方式，才(cai)可以有(you)效🤞防止(zhi)污垢對(duì)超聲波(bo)計量器(qì)的不利(li)影📞響，在(zài)确保其(qi)氣體計(ji)量精度(du)的同時(shí)提升其(qi)運行的(de)穩定性(xìng)，并進👅一(yī)步延長(zhǎng)其使用(yong)壽♈命。
2.3超(chāo)聲波流(liu)量計維(wéi)護策略(luè)
　　在超聲(sheng)波流量(liàng)計的具(ju)體應用(yòng)中，爲進(jìn)一步确(què)保其應(yīng)用性♉能(néng)與使用(yong)壽命，并(bing)得到更(geng)加精準(zhǔn)的氣體(tǐ)計量結(jié)果，相關(guan)單位與(yǔ)運維人(ren)員一定(dìng)要做好(hao)此類流(liú)量計的(de)維護工(gōng)作。就目(mu)前天然(ran)氣計量(liàng)工作中(zhong)應用的(de)超聲波(bo)流量計(ji)來看，其(qi)主要的(de)維護策(ce)略包括(kuò)以🌈下幾(jǐ)個方面(mian):1)嚴格按(an)JJG1030--2007《超聲流(liú)量計》檢(jian)定規程(chéng)中規定(dìng)的檢定(dìng)周期💃與(yǔ)⭐檢定方(fāng)法來進(jìn)行檢定(dìng)，通常情(qíng)況下，此(ci)類流量(liang)計的檢(jiǎn)定周期(qi)最長是(shì)2年，但實(shí)際應用(yòng)中，考慮(lü)到各方(fāng)面因素(su)的不良(liáng)影響，相(xiàng)關⚽單👣位(wèi)應盡量(liàng)🏃‍♂️将其檢(jian)定周期(qi)控制在(zai)1年及以(yǐ)内。這樣(yang)才可以(yi)及時發(fā)現超聲(sheng)波流量(liàng)👉計存在(zai)的異常(cháng)，并使其(qí)得到及(jí)時處理(li)，以此來(lai)确保其(qi)應用💃🏻效(xiào)果，提升(sheng)計量精(jīng)度。2)檢定(ding)中，如果(guǒ)發現超(chāo)聲波流(liú)量🈲計的(de)💁計量誤(wù)差過大(dà)，應及時(shí)檢查其(qi)探頭和(hé)内部的(de)污垢情(qing)況，并及(jí)時做好(hǎo)清💯理工(gōng)作，以此(cǐ)來降低(di)計量誤(wu)差。3)對于(yú)流量計(ji)中損壞(huai)的部件(jian)，應視其(qi)實際情(qing)況及時(shí)做好維(wéi)修和更(geng)換處理(li)，4)檢👣修時(shi)，技⛱️術人(rén)員一定(ding)要格外(wai)注重流(liu)量計線(xian)纜及其(qi)連接接(jie)頭等的(de)檢測，使(shi)其供電(diàn)保持正(zhèng)常。通過(guò)🔴這樣的(de)方式，才(cái)可以🔆使(shǐ)超聲波(bō)流量計(ji)得以良(liáng)好維✊護(hù)，避免産(chǎn)生故障(zhang)和誤差(cha)。5)根據GB/T30500--2014《氣(qi)體超聲(sheng)流量計(ji)使🏃用中(zhong)檢驗聲(shēng)速檢驗(yan)法》中的(de)相關檢(jian)測方法(fǎ)定期自(zi)🌈查氣體(tǐ)超.聲波(bo)流量計(ji)的工作(zuo)狀态，如(ru)果發現(xian)異常應(yīng)及時維(wei)修。表2爲(wei)氣體超(chao)聲流量(liang)計聲速(sù)檢驗法(fa)技術要(yao)求:
 
3結束(shù)語
　　綜上(shang)所述，超(chao)聲波流(liu)量計是(shì)當今氣(qi)體計量(liàng)工作中(zhōng)的一種(zhǒng)常用檢(jiǎn)測儀器(qi)，其應用(yòng)效果将(jiang)會對氣(qi)體計量(liang)結🥰果的(de)精度與(yǔ)相🔱關工(gong)❌作的開(kai)展起到(dào)直接的(de)影響作(zuò)用。基于(yú)此，相關(guan)單位與(yǔ)技術人(ren)員❤️一定(ding)要對超(chāo)聲波流(liú)量計的(de)工作原(yuan)理做到(dao)充分掌(zhang)握，并結(jie)合實際(jì)的氣體(ti)計量條(tiao)件及其(qi)工作需(xū)求，對此(ci)種計量(liang)器具加(jiā)以合理(lǐ)應用。這(zhè)樣才可(ke)以有效(xiao)保障其(qi)應用效(xiao)果，延長(zhang)其使用(yong)壽🔴命，并(bìng)爲氣體(tǐ)計量與(yu)其他相(xiang)關工作(zuo)提供足(zu)夠科學(xue)、精準的(de)數據支(zhī)持。

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