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篇(1)

關(guān)鍵詞：超聲波；流量計；輸氣站場；精確度

1.輸氣站場流量測量的現(xiàn)狀分析

1.1流量測量的復(fù)雜性

與液體流量計量不同，由于氣體的可壓縮性，壓縮因子的確定較為復(fù)雜，導(dǎo)致氣體流量計量存在一定的復(fù)雜性；在計量過程中，對流經(jīng)計量裝置處氣體的流態(tài)要求也比較高，在理想情況下，要求氣體流經(jīng)計量裝置時，氣體流動方向保持與管道平行，氣體沿徑向均勻分布等，不能存在旋流或渦流等異常流態(tài)，但在實際中要達(dá)到絕對的理想狀態(tài)幾乎不可能。由于上述原因，造成輸氣站場流量測量工作復(fù)雜，在測量過程中，一方面要求測量結(jié)果具有一定的精確度，另一方面，又要求能夠滿足的經(jīng)濟(jì)性的要求。

1.2目前輸氣站場所用流量計的種類和存在的問題

目前，長輸管道工藝站場的天然氣計量裝置主要有兩種形式，一是超聲波流量計量裝置，其主要由現(xiàn)場超聲波流量計、壓力變送器、溫度變送器、直管段、整流器和流量計算機(jī)等組成；二是渦輪計量裝置，主要由現(xiàn)場渦輪流量計、壓力變送器、溫度變送器、直管段和流量計算機(jī)等組成。

2.輸氣站場超聲波流量計的種類、工作原理及影響精確度的因素

2.1超聲波流量計的種類及工作原理

按照流量計的聲道數(shù)劃分，超聲波流量計可分為單聲道流量計和多聲道流量計兩種。為了保證計量精度，目前輸氣站場廣泛采用的是四聲道超聲波流量計。按照超聲波發(fā)生和接收過程劃分，超聲波流量計還可分為對射式和反射式兩種。例如，丹尼爾流量計多為對射式流量計，而阿爾斯特流量計一般為反射式流量計。

超聲波流量計工作的基本原理是，超聲波在天然氣中，沿氣體順流方向和逆流方向的傳播速度不同，通過測量兩個方向傳播的時間差，來計算出天然氣在管道中的流速，從而得出天然氣的瞬時流量。

2.2影響超聲波流量計精確度的主要因素

從理論上講，影響超聲波流量計量系統(tǒng)精確度的因素很多，直管段長度，溫壓變送器的安裝位置及精度，流量計本體內(nèi)加工精度，換能器性能及聲道數(shù)等都與計量精度密切相關(guān)。

換能器（探頭）性能的好壞和聲道數(shù)是影響流量計準(zhǔn)確度的重要因素。從理論上講，通過單聲道超聲波的發(fā)射和接收，就可計算出氣體流量，但實際天然氣在管道內(nèi)的流動往往是不均勻分布的，這樣，只有通過多聲道流量計在不同截面的發(fā)射和接收，才能消除這種不均勻性，從而提高計量精度。

3.輸氣站場超聲波流量計的應(yīng)用建議

3.1做好流量計的設(shè)備選型工作

輸氣站場環(huán)境復(fù)雜，在選用超聲波流量計時，應(yīng)重點關(guān)注一下幾個方面。

一是要盡量選用多聲道流量計。目前天然氣輸氣站場用于貿(mào)易計量的流量計一般為四聲道超聲流量計，只有聲道數(shù)在四個以上時，才能滿足計量所需精度，減少與下游用戶的計量糾紛。

二是在流量計量程選擇上，要兼顧設(shè)備投用初期和遠(yuǎn)期用氣量；兼顧日峰谷、年峰谷用氣量。由于超聲波流量計的量程比比較寬，在用戶流量范圍波動不是很大的情況下，根據(jù)計量管段壓力等級，通過合理的選擇流量計口徑，一般都能做到對上述不同流量值的兼顧。

3.2做好流量計量裝置的現(xiàn)場安裝和初始化配置工作

流量計現(xiàn)場安裝是否符合要求，對流量計量的準(zhǔn)確性影響很大。首先，在直管段的安裝上，不能僅限于滿足設(shè)備廠商的技術(shù)要求，更重要的是要滿足行業(yè)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。設(shè)備廠家的技術(shù)要求是在理想狀態(tài)下提出的，而輸氣站場具有復(fù)雜多樣性，各種配套設(shè)備的安裝狀況、運行時的不同工況等都可能給準(zhǔn)確計量帶來影響。建議超聲波流量計上下游直管段應(yīng)滿足前30D、后40D，且上游安裝整流器的要求。另外，壓力、溫度取樣點的選擇也很重要，一般壓力的取樣點應(yīng)選擇在流量計本體上，以便能準(zhǔn)確測量流過流量計的天然氣壓力；溫度的取樣點一般選擇在流量計下游直管段5D左右處，這樣即能以減少溫度套管對氣體流態(tài)的影響，又能相對準(zhǔn)確地反映實際氣體的溫度。

3.3做好流量計的日常維護(hù)工作

雖然，超聲流量計的日常維護(hù)工作量并不大，但也要重點做好以下幾點工作，一是要定期對探頭進(jìn)行清理，污損的探頭對超聲波的發(fā)射和接收會造成影響，從而影響計量精度；二是要定期對流量計進(jìn)行聲速核查，通過軟件檢查各探頭的工作情況，使流量計始終處于最佳工作狀態(tài)，確保計量準(zhǔn)確。

3.4建立流量計遠(yuǎn)程維護(hù)系統(tǒng)，延長流量計檢定周期，從而減少設(shè)備維護(hù)工作量

天然氣長輸管道具有距離長、社會依托差、遠(yuǎn)離城市的特點，這就給系統(tǒng)維護(hù)帶來一定難度。為此，建立一套遠(yuǎn)程維護(hù)系統(tǒng)是非常必要的。超聲波流量計遠(yuǎn)程維護(hù)是以局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)（或互連網(wǎng)）為基礎(chǔ)的一套遠(yuǎn)程維護(hù)系統(tǒng)。在該系統(tǒng)中，輸氣站場需將流量計、流量計算機(jī)等設(shè)備組成局域網(wǎng)，并向上通過交換機(jī)、路由器等設(shè)備與廣域網(wǎng)（或互聯(lián)網(wǎng)）連接，這樣，在遠(yuǎn)端就可通過網(wǎng)絡(luò)訪問到當(dāng)?shù)氐牧髁坑嫽蛄髁坑嬎銠C(jī)，對其進(jìn)行檢查、維護(hù)或修改配置等。按照國家相關(guān)規(guī)定，具備遠(yuǎn)程維護(hù)能力的流量計，其檢定周期可以適當(dāng)延長，從原來的兩年一檢延長到六年一檢，這樣就可大大減少設(shè)備維護(hù)工作量。

4.結(jié)束語

綜上所述，文章通過研究，基本明確了超聲波流量計在輸氣站場的應(yīng)用方法，但鑒于輸氣站場環(huán)境的復(fù)雜性和多變性，因此以上方法在實際工作中的應(yīng)用，仍然需要結(jié)合輸氣站場本身的計量條件和現(xiàn)狀，予以進(jìn)一步彌補(bǔ)和完善，以提高超聲波流量計應(yīng)用的實效性，為輸氣站場提供更為專業(yè)的計量技術(shù)。

參考文獻(xiàn)

[1]劉軍芳.氣體超聲波流量計診斷功能的實踐應(yīng)用[J].中國科技博覽，2014，（5）：325.

[2]張建榮，烏云畢力格，郭超.超聲波流量計的原理與校準(zhǔn)使用[J].內(nèi)蒙古科技與經(jīng)濟(jì)，2013，（23）：64-65.

篇(2)

【關(guān)鍵詞】 時差法超聲波流量計 遠(yuǎn)程通信

超聲波流量計是當(dāng)今工業(yè)生產(chǎn)自動化以及檢測技術(shù)中常用的計量儀表，通常采用232/485通信接口或者4～20mA模擬信號接口輸出。這種輸出方式在很長一段時間內(nèi)滿足了工業(yè)上數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊蟆５S著當(dāng)今工業(yè)自動化的迅速發(fā)展尤其是各類檢測系統(tǒng)的發(fā)展，常規(guī)的輸出方式的弊病已經(jīng)越來越明顯，流量計的遠(yuǎn)程通信成為一種趨勢。現(xiàn)在常用的解決方案是通過RTU接收儀表的數(shù)據(jù)，再實現(xiàn)儀表數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)傳。

一、超聲波流量計的基本結(jié)構(gòu)

計量儀表的設(shè)計通常分為一次儀表與二次儀表兩部分，這種超聲波流量計的基本構(gòu)架設(shè)計也遵從這種方式，采用一次儀表與二次儀表分開設(shè)計。超聲波流量計結(jié)構(gòu)如圖1所示。

一次儀表主要實現(xiàn)將電能轉(zhuǎn)換為超聲波，同時實現(xiàn)超聲波信號的檢測與處理，

二次儀表主要實現(xiàn)檢測超聲波信號傳播時間，計算出相應(yīng)流速，并對相應(yīng)的結(jié)果進(jìn)行判斷與驗證，同時實現(xiàn)數(shù)據(jù)的處理與輸出。可以說，二次儀表是計量儀表的大腦，所有的邏輯運算與數(shù)據(jù)處理都在二次儀表中進(jìn)行。

超聲波流量計總體由一次儀表與二次儀表構(gòu)成[1]，一次儀表包括壓電換能器及其相關(guān)電路，包括：

（1）超聲波信號收發(fā)部分：完成超聲波信號的發(fā)射與接收，實現(xiàn)換能器對能量形式的轉(zhuǎn)換；

（2）超聲波信號處理部分：實現(xiàn)對收發(fā)信號的處理，使電路信號能夠與控制芯片信號較好的配合

二次儀表主要實現(xiàn)人機(jī)交互、信號處理等功能，其主要包括：

（1）最小系統(tǒng)：ARM芯片能夠工作的最基本系統(tǒng)條件，包括電源電路、時鐘電路、復(fù)位電路等

（2）數(shù)字信號處理部分：包括已調(diào)理信號的處理、數(shù)據(jù)輸入存儲器等

（3）驅(qū)動服務(wù)：完成人機(jī)互動、數(shù)據(jù)通信等功能

二、遠(yuǎn)程通信模塊的基本結(jié)構(gòu)

現(xiàn)在常用的RTU采用485協(xié)議與儀表進(jìn)行通訊，然后通過網(wǎng)絡(luò)通信模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。常見的網(wǎng)絡(luò)模塊包括ZIGBEE模塊、GPRS模塊、3G模塊以及最新的4G模塊等。

較為合理的遠(yuǎn)程通信方式可以考慮采用ZigeBee技術(shù)組成小范圍的無線傳感網(wǎng)絡(luò)解決有線通信走線復(fù)雜的問題，同時可以實現(xiàn)網(wǎng)內(nèi)傳感器的互聯(lián)互訪。再通過某一至兩個GPRS節(jié)點上傳數(shù)據(jù)實現(xiàn)遠(yuǎn)距離的數(shù)據(jù)通信，這樣的結(jié)構(gòu)既可以節(jié)省485通信線路走廊，也可以節(jié)約GPRS節(jié)點的個數(shù)。

總之，整個通信流程中，ZigBee與GPRS通信技術(shù)相互配合，取長補(bǔ)短，能夠，采用ZigBee技術(shù)實現(xiàn)近距離通信，GPRS實現(xiàn)數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳，兩種方式可以實現(xiàn)大范圍、遠(yuǎn)距離的傳感器組網(wǎng)數(shù)據(jù)通信。

三、遠(yuǎn)程超聲波流量計遠(yuǎn)程模塊的設(shè)計

3.1遠(yuǎn)程模塊硬件結(jié)構(gòu)

設(shè)計將常規(guī)超聲波流量計與RTU的設(shè)計相結(jié)合，采用ARM作為處理核心。由于ARM具備的多任務(wù)處理的能力，可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的處理與傳輸。這種方案在傳統(tǒng)超聲波流量計的硬件結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，只需要增加了傳感器的遠(yuǎn)傳模塊就可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程傳輸。傳感器基于Zigbee組網(wǎng)并通過GPRS實現(xiàn)數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳功能，使傳感器成為真正意義上的遠(yuǎn)程流量計。

遠(yuǎn)程超聲波流量計的基本結(jié)構(gòu)與常規(guī)流量計并沒有太大區(qū)別，但他的設(shè)計增加了網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器。其硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計如圖2所示。

以LPC2210作為控制器為例，通過SPI接口實現(xiàn)與MC13192 Zigbee模塊的數(shù)據(jù)傳輸，再通過UART1串口實現(xiàn)與SIM800 GPRS的數(shù)據(jù)傳輸。

3.2軟件結(jié)構(gòu)的設(shè)計

無線收發(fā)功能主要是由GPRS模塊和Zigbee模塊配合實現(xiàn)的無線收發(fā)模塊的應(yīng)用程序各主要任務(wù)如表1所示：

通過優(yōu)先級的不同，依次完成各任務(wù)。

四、總結(jié)

通過將二次儀表的設(shè)計與RTU相結(jié)合，流量計的可嵌入性得到極大的提升，極大的降低了工業(yè)自動化生產(chǎn)、流量監(jiān)控系統(tǒng)等運用場所中的安裝成本與設(shè)計難度，提高了數(shù)據(jù)傳輸效率，具有較好的研發(fā)前景。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]桂永芳. 相關(guān)法超聲波流量計二次儀表的研究[D].浙江大學(xué)，2004.

篇(3)

關(guān)鍵字：液體超聲波流量計；FPSO；體積管；外輸計量系統(tǒng)

1、FPSO外輸計量系統(tǒng)概述

FPSO原油計量和標(biāo)定系統(tǒng)主要由計量撬、標(biāo)定撬和控制系統(tǒng)三部分組成。設(shè)計采取三用一備的方式運行，每路外輸管線的計量能力可達(dá)1800 m?/h，它的功能是將儲油輪油艙中的原油輸送至駁油輪的過程中（圖 1），對原油進(jìn)行精度達(dá)千分之二的精確計量和控制，為原油貿(mào)易結(jié)算提供可靠的依據(jù)；同時具備自動取樣功能。

計量撬主要由DANIEL 3804超聲波流量計、電動馬達(dá)閥（DBB閥）、流量控制閥、自動取樣器、除氣過濾器、溫度、壓力變送器等組成；標(biāo)定撬由福爾赫曼FAURE HERMAN 8500渦輪流量計、電動四通閥、電動馬達(dá)閥、30寸球形體積管、兩個500L的水標(biāo)罐等組成；計量控制系統(tǒng)由上位機(jī)、五臺流量計算機(jī)、兩個控制盤等設(shè)備組成。

2、超聲波流量計在標(biāo)定過程中出現(xiàn)的問題

2.1采用體積管法和主表法結(jié)合的方式標(biāo)定超聲波流量計

FPSO的原油外輸計量系統(tǒng)首次使用超聲波流量計用于原油外輸?shù)耐赓Q(mào)計量；用30寸球形體積管標(biāo)定超聲波流量計，其中流量計采用DANIEL 3804超聲波流量計，它的標(biāo)定原理是用球形體積管對每臺流量計進(jìn)行標(biāo)定，當(dāng)球形體積管內(nèi)的球在30寸的管道內(nèi)運行一周排出的液體量和超聲波流量計的讀數(shù)進(jìn)行比較。然后通過四通閥的換向?qū)崿F(xiàn)流程的切換。每臺流量計連續(xù)標(biāo)定5～10次，每次結(jié)果都要在允許誤差范圍以內(nèi)。

廠家原設(shè)計方案中使用體積管直接標(biāo)定超聲波流量計，通過多方調(diào)研，與國家石油天然氣大流量計量站、廠家討論液體超聲波流量計的標(biāo)定方式，考慮到首次使用超聲波流量計存在一定標(biāo)定風(fēng)險。因此在設(shè)計時特別要求在標(biāo)定回路總管增加一個12寸的渦輪流量計以便在體積管直接標(biāo)液超不合格時進(jìn)行等精度傳遞法標(biāo)定。渦輪流量計作為主表，用于量值傳遞，先用球形體積管標(biāo)定渦輪流量計，再用渦輪流量計標(biāo)定液體超聲波流量計，使用渦輪流量計標(biāo)定液體超聲波流量計可以得到更好的重復(fù)性數(shù)據(jù)。液體超聲波流量計由于其工作原理與傳統(tǒng)的體積流量計或者渦輪流量計不一樣，超聲波流量計的輸出信號是不均勻的，需要通過流速和數(shù)學(xué)模型進(jìn)行計算。如果使用球形體積管標(biāo)定液體超聲波流量計重復(fù)性精度在流量計精度的1/3以內(nèi)，（0.15%*1/3=0.05%），可能影響原油外輸計量標(biāo)定撬取得國家石油天然氣大流量計量站的標(biāo)定證書。為了保證計量標(biāo)定的取證工作順利完成，以及參考國內(nèi)成功經(jīng)驗做法；因此選用體積管法和主表法結(jié)合的方式標(biāo)定超聲波流量計，即等精度傳遞法。

也就是說，標(biāo)準(zhǔn)表法流量標(biāo)準(zhǔn)裝置的準(zhǔn)確度同上一級標(biāo)準(zhǔn)裝置的準(zhǔn)確度大致相等。同理，用該標(biāo)準(zhǔn)表法流量標(biāo)準(zhǔn)裝置檢定其它流量計也可以得到相似的結(jié)果。只要該流量計的重復(fù)性足夠好，就可用該流量計作為傳遞標(biāo)準(zhǔn)將流量量值傳遞給下一級流量標(biāo)準(zhǔn)裝置或流量儀表。

2.2 球形體積管標(biāo)定球的材質(zhì)選用

此項目于2014年10月進(jìn)油，經(jīng)過現(xiàn)場多次測試過油標(biāo)流程均正常，最后一次測試標(biāo)定流程后將四通閥反向，確認(rèn)管內(nèi)原油將球頂?shù)桨l(fā)球腔內(nèi)，體積管電伴熱一直打開，溫度保持在50℃～60℃；

在進(jìn)行油標(biāo)取證時，將四通閥反向，LUSM和渦輪主表流速均保持在200m?/h，體積管進(jìn)出口壓力與LUSM處壓力均為200kpa左右，排氣并維持此流程約20分鐘后開始正常標(biāo)定流程，無法接收到檢測開關(guān)信號，后經(jīng)多次不同流量測試，均未能接收到檢測開關(guān)信號；檢查檢測開關(guān)接線，并在現(xiàn)場進(jìn)行短接測試，檢測開關(guān)信號均正常；檢查四通閥動作，觀察現(xiàn)場閥位指示，正反向均動作正常；在500m?/h流速下，四通閥反向保持20分鐘，后停泵，排油，打開發(fā)球腔，沒有找到標(biāo)定球；

懷疑標(biāo)定球可能損壞，再次進(jìn)行以下流程測試，觀察是否能將球頂?shù)桨l(fā)球腔內(nèi)。在流速1200m3/h，壓力200Kpa左右，四通閥反向，穩(wěn)定運行約15分鐘后停泵，泄壓，打開發(fā)球腔，發(fā)現(xiàn)發(fā)球腔到四通閥直管段連接處有黃綠色殘留物如下圖，懷疑是標(biāo)定球溶解殘留。

由廠家參數(shù)表可知U-53最高耐受溫度77℃，在實際使用過程中體積管溫度將接近或者達(dá)到標(biāo)定球的極限溫度，是標(biāo)定球損壞的一個誘因。

體積管水標(biāo)時，油輪尚未出塢，船廠處于北方，年最高溫度低于南海油輪工作環(huán)境，標(biāo)定球不存在超溫情況。當(dāng)油輪到達(dá)工作海域后，南海氣溫高，加之計量撬電伴熱雙重作用，體積管內(nèi)溫度高于標(biāo)定球最高使用溫度，從而導(dǎo)致標(biāo)定球損壞。

3、主表渦輪流量計的與S600數(shù)據(jù)傳輸問題

在進(jìn)行油標(biāo)取證過程中出現(xiàn)在線標(biāo)定時主表（渦輪流量計）沒有讀數(shù)的情況。按照S600流量計算機(jī)中的說明，渦輪流量計典型接線：

調(diào)整回路中R阻值，觀察到在電阻680歐姆時S600能正確接收脈沖信號，脈沖高電平在19.5VDC左右，但是只維持了約5分鐘，就開始接收不穩(wěn)定，時好時壞；調(diào)整電阻從100-1000歐姆，均未能解決此問題；經(jīng)過排查，檢查接地正常，按目前接線方式，可能受電磁干擾。

經(jīng)分析認(rèn)為，現(xiàn)場渦輪流量計距離流量計算機(jī)距離較遠(yuǎn)。流量計安裝在現(xiàn)場，流量計算機(jī)安裝于中控機(jī)柜。二者直線距離為129米，電纜長度更長。而且電纜敷設(shè)使用電纜橋架方式，多個設(shè)備，多種類型電纜均有敷設(shè)在一起。3.9V的脈沖電壓極易受到干擾，造成流量計算機(jī)檢測不到。因此較為實際的方法是提高脈沖電平。由于計量撬處于2類危險區(qū)，在原設(shè)計選型中脈沖放大器選用的是FUER HERMAN FH71-STD（標(biāo)準(zhǔn)型），該型放大器最大的優(yōu)點是滿足本安標(biāo)準(zhǔn)，適于危險區(qū)使用。缺點是電平較低。如果需要較高電平則需要選擇3線制（OC開路）方案，該方案渦輪流量計脈沖放大器采用FH71-OC型。優(yōu)點是流量計算器脈沖輸入端獲得的電平較高，干擾影響小。缺點是FH71-OC不符合本安要求，安裝于2類危險區(qū)時需要安裝在防爆接線盒內(nèi)。OC開路方案接線圖。

采取OC開路方案后實測到S600流量計算機(jī)脈沖輸入端，脈沖高電平為12V左右。導(dǎo)通流程測試渦輪流量計自始至終沒有出現(xiàn)流量為零情況，主表渦輪流量計的與S600數(shù)據(jù)傳輸問題得到解決。

2.4 取樣系統(tǒng)存在循環(huán)取樣積水情況

外輸原油經(jīng)取樣循環(huán)泵一部分返回主管線，另一部分流入采樣系統(tǒng)。采樣系統(tǒng)根據(jù)外輸流量，自動控制氣體取樣泵按照計算的取樣間隔進(jìn)行取樣。由圖中所示，主循環(huán)管線為6”，取樣管線為1“。當(dāng)外輸結(jié)束后一部分油品殘留于循環(huán)管線和取樣管線中。在設(shè)備靜置期間，由于管線伴熱的加熱，殘留油品產(chǎn)生了油水分離現(xiàn)象。分離的水份積聚于取樣管線低點處。當(dāng)下次外輸時積聚的水份被循環(huán)至取樣柜隨即被取樣泵抽入取樣桶，導(dǎo)致外輸開始時取的油樣含水過高，從而影響整批油樣含水量。在第三次外輸作業(yè)過程中，由于沒有進(jìn)行取樣系統(tǒng)的排殘工作，出現(xiàn)取樣含水超過3%的情況，正常值是小于0.5%，。實踐證明在下次外輸開始前對取樣管線中的殘液進(jìn)行放殘，可有效減少水份被取入取樣系統(tǒng)的數(shù)量。原系統(tǒng)中設(shè)計了低點排放，但是是作為管線和設(shè)備維修時排放使用。排放出的殘液需要人工收集，不便于操作，需要對其進(jìn)行改造。改造方案：在原有排放點基礎(chǔ)上將出口加裝管線延伸至閉排管匯。在外輸開始前打開排液閥門，使排出的殘液直接進(jìn)入閉排，防止取樣管線存水。在實際使用中又發(fā)現(xiàn)，外輸開始前各個閥門處于關(guān)閉狀態(tài)，打開排液閥門利用重力排殘，時間過長，效果不佳。而且閉排管匯入口高于排液管線出口，導(dǎo)致仍有一部分液體殘留在管線中。結(jié)合每次外輸前均需要對管線充氮氣進(jìn)行氣密保壓這一情況，利用充氣開始前或者結(jié)束后泄壓的時機(jī)，使用氮氣將取樣管線中最后殘留的液體吹除，可取得較好的排殘效果。經(jīng)過排殘操作，清空了管線中的殘液，減少了水份進(jìn)入取樣系統(tǒng)的機(jī)會，保證所取油樣的準(zhǔn)確性和可靠性，利用商業(yè)結(jié)算避免了商業(yè)糾紛。

3、結(jié)束語

本文通過對超聲波流量計首次在FPSO外輸計量的應(yīng)用中出現(xiàn)的問題跟蹤和處理，對于液體超聲波流量計在FPSO外輸計量的應(yīng)用和設(shè)計選型時應(yīng)考慮：現(xiàn)階段體積管直接標(biāo)定超聲波流量計還存在不穩(wěn)定的現(xiàn)象，為了避免無法取證的風(fēng)險可采用等精度傳遞的標(biāo)定方案；球形體積管標(biāo)定球的材質(zhì)選用考慮電伴熱和夏季高溫的情況，選用耐高溫材質(zhì)的標(biāo)定球；在主表渦輪流量計的選擇方面，考慮外界的干擾因素，可采用高電平的抗干擾能力強(qiáng)三線制流量計；自動取樣系統(tǒng)的設(shè)計中，要考慮殘液的排放和吹掃的問題，避免出現(xiàn)貿(mào)易糾紛的問題。

參考文獻(xiàn)

1、JJG 667-2010，中華人民共和國國家計量檢定規(guī)程――液體容積式流量計檢定規(guī)程[S].北京：國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局，2010

2、孫策，安樹民.液體超聲波流量計檢定方法[C].2010’中國油氣計量技術(shù)論壇論文集，北京：2010

3、何驍勇，徐正海，F(xiàn)PSO原油外輸計量標(biāo)定系統(tǒng)的選型與設(shè)計[C].2013’

4、梁國偉，盛健，流量儀表等精度傳遞的實驗研究和準(zhǔn)確度分析[C] 2001’

作者簡介

篇(4)

關(guān)鍵詞：多聲道超聲波流量計；原理；使用；維護(hù)

中圖分類號：P631.5 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：

前言：污水處理廠擔(dān)負(fù)著處理蘭州石化公司污水處理和動力廠、石化廠生產(chǎn)用水供水的重要作用，污水來水流量和供水流量的測量至關(guān)重要，流量表使用、維護(hù)的好壞嚴(yán)重關(guān)系著生產(chǎn)，通過對該流量表四年的使用和維護(hù)，我們發(fā)現(xiàn)了該表在使用中存在的一些問題，通過分析我們解決這些問題，保證了生產(chǎn)正常穩(wěn)定運行。

1基本情況簡介

污水處理廠化工污水處理部和低溫水處理部在蘭州石化系統(tǒng)中起著非常重要的作用，多聲道超聲波流量計用在污水來水量和地下水的輸送流量測量上。在這兩個裝置中，我廠共使用了一臺UR-Ex1000型五聲道超聲波流量計和兩臺UR-Ex1000型三聲道超聲波流量計。

多聲道超聲波流量計測流精度高，一般來說一臺五聲道超聲波流量計在充滿水的管道中其測流精度可達(dá)±0.5%。多聲道超聲波流量計的核心部件是一臺微處理器（微型計算機(jī)），因此它能夠?qū)崿F(xiàn)流量的在線自動連續(xù)測量，能夠進(jìn)行數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳和計算機(jī)聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。

2多聲道超聲波流量計的測流原理

首先，分析一下單聲道即一對換能器超聲波流量計的情況。其測流原理，如圖1所示。

設(shè)換能器、與水流方向的夾角為θ，水的流速為且不考慮橫流的影響，聲道長度為L，超聲波在靜水中的聲速為C。當(dāng)p1發(fā)射超聲波P2接收時，超聲波的順流傳播時間為：

（1）

當(dāng)發(fā)射P2發(fā)射P1接收時，超聲波的逆流傳播時間為：

（2）

逆順向傳播的時間差為：

[作者簡介]卓衛(wèi)周（1983-），男，陜西省武功縣人，大學(xué)本科，助理工程師，電話0931-7981178，電郵

（3）

因為COSθ≤1而且V2

（4）

受水溫變化的影響，聲速C在淡水中會在1400~1500m/s之間發(fā)生變化，為了消除溫度變化的影響，將C用L和T1、T2代換。

因為

這里

由式（4）可得：

（5）

由（5）式計算出來的流速是超聲波傳播路徑上的線平均流速。對于測流斷面很小而且流態(tài)很好的場合，如對于有很長直管段的小口徑管道，當(dāng)流速在一定范圍內(nèi)時，可以求出線平均流速和面平均流速之間的相關(guān)系數(shù)，進(jìn)而求得流量。但對于測流斷面較大、流量也比較大而且流態(tài)分布比較復(fù)雜的情況而言，很難找出線平均流速和面平均流速之間的相關(guān)系數(shù)。在這種情況下，就必須用多聲道超聲波流量計進(jìn)行測流。

對于多聲道測量，由式（5）求出線平均流速，再用加權(quán)積分計算出面平均流速和流量，即：

（6）

（7）

式中： 為面平均流速；Ki 為第i 聲道加權(quán)積分系數(shù)（i=1，2，3，4）；Vi 為第i 聲道線平均流速（i=1，2，3，4）；S為管道橫截面面積；Q為測流斷面流量。

3主要存在問題

從這三臺流量計使用至今，出現(xiàn)過如下問題：

（1）聲道長度L測不準(zhǔn)引起的誤差：因為線流速V與聲道長度L成線性關(guān)系，所以L的任何誤差都將給V帶來相同的誤差。

（2）聲道角θ測不準(zhǔn)引起的誤差：因為與COSθ成反比，所以θ的測量誤差也會引起線流速的誤差。如當(dāng)θ=45°時，θ角有1°的誤差將會造成1.7%的線流速誤差。

（3）當(dāng)流線方向與測量斷面軸線不平行時，類似于聲路角的測量誤差將表現(xiàn)在流速中。這一效應(yīng)稱為橫流誤差，通常是由上游有彎曲流道、流道形狀及大小的變化或者障礙物離測量斷面太近引起的。

（4）沿任一聲道傳播的超聲波信號除正常傳播損失外，還會由于液體中夾帶汽泡、泥沙，或者由于換能器表面磨損、換能器表面附著水生物，或者掛上雜物等而產(chǎn)生衰減和失真。

（5）在排放化工污水的生產(chǎn)廠出現(xiàn)吹掃檢修時，來水中固體較大顆粒含量比較多，嚴(yán)重影響流量的測量波動非常大，甚至造成換能器不工作。

（6）換能器的性能退化也會嚴(yán)重影響測量。

（7）供電質(zhì)量存在問題造成元器件損壞無法工作。

4主要問題的分析及解決

總結(jié)引起這些問題的主要原因，主要涉及到以下方面：

（1）首先在流量計的安裝過程中，采用專用安裝測量工具或使用高精度的經(jīng)緯儀、鋼尺對每一對換能器的聲道長度進(jìn)行多次測量取平均值作為準(zhǔn)確值，這樣可使聲道長度誤差保持在0.1%以下。采用高精度激光經(jīng)緯儀對換能器定位，可使聲道角的測量誤差小于0.03°。在測流段的多個相鄰斷面上多次測量管道的截面積并用其平均值作為準(zhǔn)確值，可基本上保證流量誤差小于0.2%。在有條件的地方，例如對于直管段很長的鋼管，當(dāng)其半徑不很大而且具備施工條件時，可在鋼管上安裝“測量管”，測量管的內(nèi)徑與被測管道的內(nèi)徑完全相同。其次是在每次清洗或更換換能器后對聲道長度L進(jìn)行標(biāo)定。

（2）經(jīng)過為期一年的觀察，三臺超聲波流量計在工藝介質(zhì)比較正常的環(huán)境下正常運行半年后，其換能器表面就會被水中的一些雜質(zhì)覆蓋而無法工作。解決方法一是定期對其換能器進(jìn)行清洗，二是原換能器55mm長度，其表面和管壁會形成一個凹槽，如圖1所示容易沉積雜質(zhì)，先把換能器更換為65mm長度后，如圖2所示，就不容易沉積雜質(zhì)可延長正常運行時間。

圖1 圖2

（3）對于橫流誤差，我們采取兩種方法予以控制：① 將聲道定位在盡可能遠(yuǎn)離測量流道的彎曲部。當(dāng)這一條件不具備時，應(yīng)將聲道定位在與彎曲部的平面垂直的位置，以盡量減少橫流誤差。② 另一種可選擇的辦法是在與原聲道相同的高程上增加同等數(shù)量的聲道，但安裝的角度相反，如圖3所示。

假設(shè)：兩個聲道長度都等于L，原聲道角=θ=Ф=45°，實際流速方向角=θ'=43°、Ф'=47°，實際流速=V，測得：

這里K = 2VL/C2

正確值應(yīng)為：ΔT = KCOSθ

相對誤差

若設(shè)置第二個交叉聲道，則第二個測量值為ΔT =ΔT'=KCOSФ'

相對誤差

平均相對誤差為

E=（E1+E2）/2 ≈-0.0012

可見，在采用交叉聲道測流時，橫流誤差可被恰當(dāng)?shù)氐窒?/p>

（4）在生產(chǎn)廠檢修時經(jīng)過觀察在這段時間中化工污水入口UR-Ex1000型五聲道超聲波流量計基本上無法運行，因為這種時差式超聲波流量計適用于水質(zhì)比較清的介質(zhì)，在生產(chǎn)廠運行正常時運行良好，但來水水質(zhì)一發(fā)生變化，大的固體顆粒含量比較多時就無法正常工作。為解決這種問題在入口處在增加一臺多普勒式超聲波流量計，在生產(chǎn)廠出現(xiàn)檢修吹掃時就可以用它來正常監(jiān)測來水流量。

（5）經(jīng)過觀察大約兩年時間換能器就會出現(xiàn)老化的問題，所以必須定期更換換能器。

（6）在生產(chǎn)運行過程中出現(xiàn)過幾次元器件損壞的問題，原因是供電質(zhì)量不好，所以我們在表的供電前端加了一個電源保護(hù)器后，大大的提高了元器件的壽命。

5結(jié)論

經(jīng)過我們的認(rèn)真分析和總結(jié)，UR-Ex1000超聲波流量計存在的問題得以基本上解決，運行良好，滿足了工藝生產(chǎn)的要求。

篇(5)

對于新建工程，地區(qū)公司間的交接計量隨工程設(shè)計、建設(shè)同步進(jìn)行。對于已有輸氣管道，地區(qū)公司間的計量交接工程多需要在正在運行中的管道、站場基礎(chǔ)上進(jìn)行改造，新系統(tǒng)對原站場工藝系統(tǒng)的影響和停輸?shù)目尚行砸M(jìn)行詳盡的分析，將影響降到最低，確保向下游供氣安全。本文以某交接計量工程為例，分析在地區(qū)公司間交接計量工程設(shè)計中的幾個控制要點，從接人點的選擇、設(shè)備的適用性分析等方面進(jìn)行分析論證。

1天然氣交接計量工程接人點的選擇

根據(jù)區(qū)域管理界面，計量設(shè)施接人點的選擇必須保證上下游計量數(shù)據(jù)交接界面清晰，對站內(nèi)系統(tǒng)影響最小，充分利用站內(nèi)現(xiàn)有設(shè)施，從而控制工程投資。

交接計量設(shè)施設(shè)置分為在上游公司站場設(shè)置和在下游公司站場設(shè)置兩種情況。

  (1)交接計量設(shè)施設(shè)置在上游公司站場時，接人點盡量選擇在出站總線上，通過計量設(shè)備直接讀取貿(mào)易交接氣量，避免多支路計量進(jìn)行求和的形式，防止多支路誤差累計，造成計量精度降低。

  (2)交接計量設(shè)施設(shè)置在下游公司站場時，接人點盡量選擇在進(jìn)站總線上，同樣通過計量設(shè)備直接讀取貿(mào)易交接氣量，避免多支路誤差累計，降低計量精度。

  (3)多條干線交匯的樞紐站場，交接計量設(shè)施設(shè)置位置要經(jīng)過仔細(xì)研究站內(nèi)工藝流程，進(jìn)行實地踏勘，理清樞紐站場的聯(lián)通管道，避免氣量重復(fù)計量和漏計量情況。

2超聲波流量計的適應(yīng)性

交接計量工程所需計量的天然氣量為各輸氣干線的輸氣量，氣量大、壓力高，所以計量設(shè)備選擇時要在滿足計量精度的前提下還要能適應(yīng)大流量、高壓力天然氣的計量。

2.1超聲波流量計計量原理

貿(mào)易交接系統(tǒng)超聲流量計采用絕對時間差法氣體超聲流量計，絕對時間差法準(zhǔn)確度高，抗干擾能力強(qiáng)，應(yīng)用較廣泛。

絕對時間差超聲波流量計通過測量超聲波在逆流和順流情況下的傳輸時間，獲得各聲道天然氣的流速和聲速!”。逆流和順流的傳輸時間表達(dá)式為:

 

2.2 超聲波流量計對氣質(zhì)的適應(yīng)性

管輸天然氣對超聲波流量計計量影響因素主要是天然氣中水份、粉末等臟污介質(zhì)。在天然氣流動過程中，這些臟污介質(zhì)會附著在流量計上、下游管道和超聲波探頭表面，使流量計的有效內(nèi)徑減小，導(dǎo)致氣體流量的測量值較實際值偏高，影響天然氣的計量準(zhǔn)確度!2l。超聲波流量計是利用超聲波在液體中傳播時所載流體流速的信息來實現(xiàn)流量的測量，具有非接觸、高靈敏度的特點，超聲波流量計對氣質(zhì)的適應(yīng)性較強(qiáng)，正常運行時氣質(zhì)內(nèi)細(xì)小雜質(zhì)對超聲波流量計基本無影響，在方案制定前要了解氣質(zhì)資料，一般運行多年的天然氣管道內(nèi)較大的雜質(zhì)顆粒幾乎都被清除掉，以下是收集的某站過濾分離設(shè)備排污情況:

2011年6月7日至6月9日的通球記錄:三天內(nèi)，從管道清管收球結(jié)束時排污量很少，6月7日收球后排污量為0.178 m3; 6月8日收球后排污量為少量粉塵和油脂;6月9日收球后排污量為黑色粉末狀固體0.5 kg

經(jīng)了解多條輸氣干線運行多年后，氣體過濾分離設(shè)備的排污率幾乎為0，不存在大塊的、硬質(zhì)地的污物。根據(jù)氣質(zhì)分析，上游來氣氣質(zhì)適用于超聲波流量計測量工況條件，粉末狀固體對超聲波流量計的影響微乎其微。

2.3 超聲波流量計對氣量的適應(yīng)性

作為大流量天然氣計量首選的超聲波流量計目前最大口徑為DN400。計量系統(tǒng)通常有幾路并聯(lián)的流量測量管路組成，每條流量測量管路由上下游截斷閥、流量計、上游及下游直管段、流量調(diào)整器(整流器)、流量計算機(jī)及其他溫度、壓力計量儀表組成。下面以某設(shè)計壓力為10.0 MPa的交接計量工程為例，說明計量管路系統(tǒng)配置。

超聲波流量計天然氣通過流速按20 m/s計算，計算后根據(jù)圓整后的口徑進(jìn)行復(fù)核，一般設(shè)計流速在2022 m/，范圍內(nèi)即可。根據(jù)交接氣量，某交接計量工程流量計核算見表1。

根據(jù)表1，輸氣干線1采用5路DN400超聲波流量計(4用1備)設(shè)置，最大流量工況時超聲波流量計處流速22.0 m/s，輸氣干線2采用6路DN400超聲波流量計，5用1備設(shè)置。當(dāng)最大流量工況時超聲波流量計處流速約20.2 m/s。當(dāng)在小流量工況時，通過調(diào)整超聲波流量計運行數(shù)量保證單路流速不會過低或過高。

3 錐形過濾器在大口徑管道的應(yīng)用

改造工程施工過程中會出現(xiàn)一些不確定因素，管道的吹掃不到位，可能有焊渣等雜質(zhì)被遺留在管道內(nèi)。過濾掉焊渣等施工中遺留的雜質(zhì)是保證計量設(shè)備安全運行的關(guān)鍵。錐形過濾器具有結(jié)構(gòu)簡單、安裝、拆卸方便等優(yōu)點，可以在管道上安裝，至于管道內(nèi)部，不占用空間。某交接計量工程中，設(shè)計借鑒壓縮機(jī)進(jìn)口管道前設(shè)置的錐形過濾器，將錐形過濾器引進(jìn)大口徑管道，設(shè)置在計量設(shè)備前，投產(chǎn)初期可用于過濾管道內(nèi)的雜質(zhì)。

3.1 結(jié)構(gòu)特點

交接計量工程管徑較大，運行壓力較高，錐形過濾器不僅要保證過濾要求，還有適應(yīng)大口徑和高壓力的工況，設(shè)計錐型過濾器時首先要考慮設(shè)備強(qiáng)度和在氣流沖擊下的穩(wěn)定性。通過設(shè)置加強(qiáng)筋、加強(qiáng)圈保證錐形過濾器的強(qiáng)度，在錐部設(shè)置支撐管和支撐片減小其在氣流沖擊下的晃動，避免設(shè)備的疲勞損壞。將錐型改為管狀，便于支撐片安裝以增強(qiáng)迎氣方向的強(qiáng)度。

3.2 設(shè)計要點

  (1)工藝流程設(shè)計時要注意錐形過濾器多為啟動初期臨時使用，氣流方向沿著錐形從大到小的方向流動，雜質(zhì)和污物便于清理。

  (2)工藝設(shè)計時錐形過濾器考慮檢修可以設(shè)置旁通管。

  (3)設(shè)置差壓表，便于檢測過濾器是否堵塞。

  (4)錐形過濾器需要安裝在管路里，前后設(shè)置檢修拆裝用法蘭，錐形過濾器人口法蘭緊固件選擇時要考慮法蘭、墊片、錐形過濾器支撐環(huán)的厚度，選擇合適的螺栓長度。

篇(6)

關(guān)鍵詞：流量計水計量儀表流量儀表

一、如何選型

要使用好流量儀表，選型是關(guān)鍵。目前大口徑流量儀表生產(chǎn)廠家超過100家，型號超過50種。要根據(jù)你的流量范圍、安裝環(huán)境、經(jīng)濟(jì)條件、管理水平、進(jìn)行國內(nèi)外不同流量儀表的性價比來確定理想的型號。

1、水廠泵房進(jìn)出廠水計量儀表

水廠的進(jìn)出廠水管安裝流量計準(zhǔn)確可靠性，是關(guān)系到水廠的經(jīng)濟(jì)核算、產(chǎn)銷差（漏損率）的合理計算，也是供水企業(yè)生產(chǎn)、經(jīng)營的最主要的依據(jù)。由于水廠泵房能保證供電，安裝條件好，因此，首選應(yīng)該考慮的是帶標(biāo)準(zhǔn)管的電磁流量計，其次才是聲契穿透式超聲波流量計。因為電磁流量計測量精度高（±0.3-0.5%），直管段要求相對短，所測量內(nèi)徑不會因使用時間長產(chǎn)生變化，維修相對簡單等優(yōu)點。

2、貿(mào)易結(jié)算收費流量儀表

以前我們通常使用的貿(mào)易結(jié)算流量儀表都是機(jī)械水表，隨著科技發(fā)展，越來越多的電子水表（流量計）作為大口徑計費水表的更新?lián)Q代產(chǎn)品。電磁流量計、超聲波流量計、渦街電磁流量計等（注：新的水表檢定規(guī)程已包含此類型電子水表），尤其是帶標(biāo)準(zhǔn)管的電磁流量計和超聲波流量計，這些流量計最大的特點是：

(1)測量精度高，通常±1％－±0.3％，其中帶標(biāo)準(zhǔn)管的電磁流量計測量精度最高、最線性。

(2)根據(jù)實際情況，可選用免市電供電流量計，采用鋰電供電時間長達(dá)6年以上。

(3)測量范圍寬（可高達(dá)1000:1），也就是說其使用最大流量值比機(jī)械表的過載流量值大，而始動流量值比機(jī)械表小。

(4)基本免維護(hù)。尤其是免受雷擊。

(5)具有準(zhǔn)確無誤的累積量、瞬時量輸出以及通訊接口，便于數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳，這也是機(jī)械表無法比擬的。

3、分區(qū)域計量流量儀表

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，自來水企業(yè)深層次的科學(xué)管理，區(qū)域計量的必要性和重要性也逐漸體現(xiàn)出來。區(qū)域計量主要有三個作用：即

(1)合理調(diào)度市區(qū)管道流量，滿足用戶水量需求，同時為企業(yè)節(jié)約能源，降低企業(yè)生產(chǎn)成本。安裝市區(qū)主管道流量儀表為控制水廠水泵機(jī)組的流量和市區(qū)供水管道流向、流量的合理調(diào)度方案提供了依據(jù)；

(2)對企業(yè)內(nèi)部供銷進(jìn)行責(zé)任、經(jīng)濟(jì)考核；

(3)對企業(yè)漏損率進(jìn)行分解。對一些漏損率高的區(qū)域進(jìn)行科學(xué)分析，找出原因，例如漏水、偷水、或計量不準(zhǔn)確等等，并及時采取相應(yīng)措施，降低漏損率。

為了準(zhǔn)確、可靠監(jiān)控計算區(qū)域用水量，為深入了解研究漏損率的變化，近年來不少自來水公司增加區(qū)域管道流量、流向、壓力、水質(zhì)的檢測等在線測量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，實踐證明，分區(qū)計量給自來水公司帶來了很好的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益而區(qū)域計量范圍越小越好，但選好流量儀表也是關(guān)鍵。要根據(jù)不同的要求、不同的環(huán)境、不同的經(jīng)濟(jì)條件、不同的管理水平來確定使用那種類型的流量計。

對于作為主管道水量檢測、調(diào)度的計量儀表，這些流量計口徑一般較大，測量精度不高，另一方面考慮不影響大面積供水，建議新安裝時選用帶標(biāo)準(zhǔn)管電磁流量計，而舊管道可考慮安裝投資相對小、安裝方便的插入式超聲波流量計或插入式電磁流量計；對于產(chǎn)銷差分區(qū)考核，監(jiān)控漏損率變化的流量儀表最好采用測量精度高的標(biāo)準(zhǔn)管電磁流量計和超聲波流量計，這些儀表供電方式如果市電難于保證、安裝困難的情況下，建議選用技術(shù)先進(jìn)、性能優(yōu)越的免市電的流量計，標(biāo)準(zhǔn)管的鋰電電磁流量計目前可提供最大DN600mm（鋰電電磁流量計目前市場價要比市電供電的電磁流量計貴1-2倍），超聲波流量計DN400mm，當(dāng)然，遠(yuǎn)傳系統(tǒng)和壓力儀表等配套設(shè)備也必須選用免市電的裝置。

對于采用市電供電的流量計，建議生產(chǎn)廠家提供24伏直流供電，配備性能好的24伏充電器、儲電池，停電計時器，并采取適當(dāng)?shù)姆览卓垢蓴_措施，這樣有利于流量計的可靠運行。

二、流量儀表的科學(xué)管理

流量儀表的科學(xué)管理包括遠(yuǎn)程監(jiān)測、數(shù)據(jù)管理、儀表檢定（校準(zhǔn)）、修理和維護(hù)等。隨著電子技術(shù)的迅猛發(fā)展，遠(yuǎn)程檢測從原來的單一無線電臺發(fā)展到現(xiàn)在的GPRS、CDMA、GSM、ADSL、PSTN（電話網(wǎng)絡(luò)）等數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳，下面談?wù)劰P者的體會。

大口徑流量儀表的數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳分兩大類：在線遠(yuǎn)傳和間斷遠(yuǎn)傳。有些流量儀表如水廠、區(qū)域計量、用水大戶、城鄉(xiāng)結(jié)合部等，這些儀表需要永遠(yuǎn)在線檢測，選型考慮GPRS、CDMA、PSTN以及電臺更合適些；從安裝工作量、投資成本和運行的可靠性考慮，采用GPRS、CDMA移動通訊網(wǎng)絡(luò)為優(yōu)先選擇。而小數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳，只需每天監(jiān)測用水情況，選擇GSM較為合適。目前有一種GSM遠(yuǎn)傳裝置，采用鋰電供電三年左右（電池價格不到100元），防水等級IP68，體積象電話機(jī)那么大。每天激活一次，就可以把24小時正點的累積流量、瞬時流量、供電情況、門禁等六個參數(shù)通過GSM把信息打包傳送到你的電腦進(jìn)行分析、儲存、打印。這種裝置價格和運行成本相對較低，還可以作為便攜移動式數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳儀表，它也算是現(xiàn)代科技發(fā)展的成果。因此對于貿(mào)易結(jié)算流量計和大口徑水表采用這種遠(yuǎn)傳裝置已完全滿足數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枰?/p>

儀表的數(shù)據(jù)管理可以根據(jù)需要配置不同的遠(yuǎn)傳裝置進(jìn)行在線遠(yuǎn)傳和間斷遠(yuǎn)傳，必要時將數(shù)據(jù)載入信息中心數(shù)據(jù)庫永久保存、打印和傳遞到部門領(lǐng)導(dǎo)以及總公司決策者。

三、流量計的檢定：

流量計的檢定（校準(zhǔn)）目前國家沒有在線（校準(zhǔn)）檢定規(guī)程的情況下，建議給排水協(xié)會盡快出臺流量計在線校準(zhǔn)辦法試行1―2年，然后根據(jù)實際情況進(jìn)行完善報建設(shè)部作為部頒標(biāo)準(zhǔn)。流量計如無異常情況或進(jìn)行使用中檢驗均符合要求的在線校準(zhǔn)周期一般為兩年，而對于DN400mm以上流量計，建議每年校準(zhǔn)一次，尤其是采用非標(biāo)準(zhǔn)管的流量計，要特別注意管內(nèi)徑變小致使流量計偏快的現(xiàn)象，而這種現(xiàn)象用便攜式超聲波進(jìn)行比對是檢查不出來的（除非流量計前或后有標(biāo)準(zhǔn)管段）。對于拆卸送校驗臺強(qiáng)檢的流量計，考慮到國家多年來對強(qiáng)檢計量器具的執(zhí)行規(guī)定和綜合管理成本，對于標(biāo)準(zhǔn)管傳感器，其襯里已采取防腐措施的大口徑流量儀表（如電磁、超聲波水表等）建議延長到4年。

這里還值得一提的是，一些權(quán)威計量部門不僅為了保證儀表計量的準(zhǔn)確性，還看重校準(zhǔn)（檢定）費的高昂收入紛紛籌備建立流量校驗標(biāo)準(zhǔn)，并下文縮短周期拆卸送檢，增加企業(yè)工作量和經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，造成不符合實際、不和諧的現(xiàn)象。

篇(7)

關(guān)鍵詞 超聲流量計；大口徑流量計；傳播速度；在線檢定

中圖分類號：TH814 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-7597（2013）17-0088-01

為測量流體流量，通過檢測流體流動對超聲脈沖作用的儀表稱之為超聲流量。與電磁流量計相同，超聲流量計屬于無阻礙流量計，因其儀表流通通道中不存在任何阻礙件，該類流量計適用于解決測量流量困難等問題，尤其在測量大口徑流量方面具有十分突出的優(yōu)勢。安裝于測量管道上的轉(zhuǎn)換器和超聲換能器組成了超聲流量計。作為大口徑管線在線校準(zhǔn)儀表，與其它儀表相比，超聲波流量計具有著明顯優(yōu)勢：1）超聲波流量計穩(wěn)定性好、維修率低，不存在可動部件；2）無壓力損失量，不會對流動形成阻礙；3）便于安裝、攜帶等；4）可進(jìn)行管外安裝校準(zhǔn)，前提是在不會對被檢儀表正常工作產(chǎn)生影響的情況下。在水利水電行業(yè)的電站、泵站、渠道、輸水管道流量計量中、在市政行業(yè)污水、中水、自來水、原水的計量中，都廣泛應(yīng)用了各種超聲流量計。超聲流量計在確保測量準(zhǔn)確度的基礎(chǔ)上，有效提升了管網(wǎng)輸水效率。超聲流量計還具有準(zhǔn)確測量、在線標(biāo)定、現(xiàn)場安裝、大口徑等特點。

1 在線檢定事項

1.1 正確安裝流量計

在實際安裝過程中，由于現(xiàn)場條件的限制，常會遇到管道口和流量計口徑不符、泵、彎頭、閥門距離流量計太近、直管段長度不夠等問題，因此就容易導(dǎo)致誤差的產(chǎn)生。與實驗室標(biāo)定誤差相比，檢定中被檢流量計實際誤差要大，就是這個原因所致。因此，現(xiàn)場實流標(biāo)定是非常重要的。在此，介紹正確安裝標(biāo)準(zhǔn)流量計位置，在進(jìn)行安裝時，應(yīng)避開有害漩渦，與下游、上游擾動源保持一定距離，上游擾動源有如閥、支管、異形管、彎頭等各類阻流關(guān)鍵和螺線式焊縫管。換能器安裝與下游直管段5D位置，安裝在上游直管段10D的位置。上游擾動源會引發(fā)旋轉(zhuǎn)流和流速分布畸變。如彎管閥門等因素形成的下游擾動會引發(fā)上溯傳播。而當(dāng)閥、泵等設(shè)備存在于上游時，建議設(shè)置直管段長度30D為宜。

1.2 管道測量參數(shù)的正確設(shè)置

若未正確設(shè)置管道參數(shù)，則會使被檢流量計產(chǎn)生極大誤差。現(xiàn)場管道外徑可采用外徑尺進(jìn)行實測，并將正確的管道參數(shù)輸入，±1毫米是允許范圍內(nèi)的測量誤差。管道壁厚采用超聲波測厚儀進(jìn)行實測，±0.1毫米是允許范圍內(nèi)的測量誤差。留意管道內(nèi)是否存在結(jié)垢或里襯的現(xiàn)象，若有，應(yīng)將里襯參數(shù)正確輸入，注意對輸入正確管道材料的選擇。對被測流量計的參數(shù)進(jìn)行檢查，若發(fā)生實際測量參數(shù)與原管道參數(shù)不相符的情況時，為了預(yù)防誤差的產(chǎn)生，應(yīng)將實測參數(shù)正確輸入。

1.3 檢查信號值及聲速顯示值

若實際水溫聲速與聲速顯示值相差較大，原因為實際管道參數(shù)與管道參數(shù)設(shè)置不符所致，應(yīng)重新檢查管道參數(shù)的設(shè)置。如果產(chǎn)生異常信號，應(yīng)盡量避開振動干擾和強(qiáng)磁場，并對其周圍是否存在干擾源進(jìn)行檢查。若信號值偏弱，應(yīng)對換能器安裝正確與否進(jìn)行重新檢查。

1.4 去除零點漂移

為將零點漂移消除，換能器的耦合劑可采用聲學(xué)性能較好的凡士林或黃油代替；采用動態(tài)調(diào)零或靜態(tài)調(diào)零作為標(biāo)準(zhǔn)流量計對流量信號進(jìn)行測量。

2 在線檢定方法

在自來水公司供水及水庫供水中，口徑超過DN300大口徑水流量計為最常使用的流量計。因多數(shù)大口徑水流量計為插入式超聲波流量計或者電磁流量計，因此，插入管道或者法蘭連接等方式的連接為儀表的結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)的儀表送檢、運輸、以及拆裝過程較為繁瑣，且僅在停流時，才能夠拆卸。除此之外，該流量計的實驗室校驗的工作條件間與現(xiàn)場工作條件相差較大，因此無法確定流量計準(zhǔn)確度偏離。采用溶劑法對大口徑水流量計進(jìn)行檢定是不現(xiàn)實的，因此大口徑水流量計的測量流量相當(dāng)大，當(dāng)然，現(xiàn)象具備標(biāo)定好的水池除外。所以，可采用直接比較法來檢定被檢流量計，且標(biāo)準(zhǔn)表法是最好的在線檢定方法。

在整體檢定過程中，根據(jù)現(xiàn)場在線檢定的標(biāo)準(zhǔn)、要求，標(biāo)準(zhǔn)表的選型是非常重要的，要根據(jù)安裝盡量簡便、不用破管、寬量程、穩(wěn)定性好、準(zhǔn)確度高等特點，來進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)表的選用。流量計的類型多種多樣，安裝便攜式超聲波流量計的換能器不需要停留截管，其采用了外夾式的方式，與其他流量計不同，該換能器僅需安裝與已設(shè)管道外部即可。與其他流量計相比，該換能器為在線檢定大口徑水流量計奠定了基礎(chǔ)。超聲流量計在確保測量準(zhǔn)確度的基礎(chǔ)上，有效提升了管網(wǎng)輸水效率。超聲流量計還具有準(zhǔn)確測量、在線標(biāo)定、現(xiàn)場安裝、大口徑等特點。隨著我國科學(xué)技術(shù)的不斷推進(jìn)，也促進(jìn)了超聲波技術(shù)的發(fā)展，具備了無壓力損失、不用破管、適合多種材料和口徑的管道、量程范圍廣、穩(wěn)定性好、準(zhǔn)確度高等特點的超聲波便攜式流量計作為標(biāo)準(zhǔn)表的可能。因此，在對大口徑水流量計進(jìn)行量值傳遞時應(yīng)用超聲流量計為最佳選擇。

3 結(jié)束語

與電磁流量計一樣，超聲流量計屬于無阻礙流量計，因其儀表流通通道中不存在任何阻礙件，該類流量計適用于解決測量流量困難等問題，尤其在測量大口徑流量方面具有十分突出的優(yōu)勢。作為標(biāo)準(zhǔn)表傳遞量值可采用超聲波流量計，不僅合理、科學(xué)地保護(hù)水資源、極大程度上量化水資源有償使用，同時也保護(hù)了用、取水雙方的利益，減輕了企業(yè)送檢費用，從而使周期檢定大口徑水流量計成為現(xiàn)實。

參考文獻(xiàn)

[1]張亮，孟濤，王池，胡鶴鳴，秦程林.斜插式超聲流量計探頭插入深度影響實驗研究[J].儀器儀表學(xué)報，2012（10）.

[2]鄭丹丹，張朋勇，徐天室. 超聲流量計探頭安裝位置對測量影響數(shù)值仿真研[J].機(jī)械工程學(xué)報，2011（12）.

[3]胡鶴鳴，王池，孟濤，崔驪水.超聲流量計幾何參數(shù)測算方法及其不確定度分[J].儀器儀表學(xué)報，2010（7）.

[4]謝代梁，楊康，陶姍，蘇中地，梁國偉.均速管流量計流量系數(shù)數(shù)值校驗方法[J].實驗流體力學(xué)，2010（4）.

[5]李彥梅，徐英，張朝龍，郭玉，唐飛.基于上游漸擴(kuò)管安裝條件的內(nèi)錐流量計性能預(yù)測[J].實驗流體力學(xué)，2011（4）.