超聲氣體流量計(jì)

準(zhǔn)確確度±/% 0.5 分辨率/mm·s-1 ≤1 流速范圍/ m·s-1 -30~+30 溫度范圍/℃ -20~+60 壓力/mpa 1.6~10 管徑/mm 100~1600

1.準(zhǔn)確度高、重復(fù)性好、抗干擾能力較強(qiáng)。 2.可精確測(cè)量脈動(dòng)流。 3.雙向流量計(jì)量。 4.量程比寬。 5.無可動(dòng)部件，無壓力損失，維護(hù)量小。 6.換能器更換可在帶壓條件下進(jìn)行。 7.在使用現(xiàn)場(chǎng)可以干法校驗(yàn)。

流量測(cè)量的主要任務(wù)有兩類:一是為流體物資貿(mào)易核算儲(chǔ)運(yùn)管理和污水廢氣排放控制的總量計(jì)量，二是為流程工業(yè)提高產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)效率，降低成本以及環(huán)境保護(hù)等進(jìn)行必要的流量檢測(cè)和控制。隨著社會(huì)迅速發(fā)展，在流程工業(yè)中檢測(cè)和控制溫度、流量、壓力、物位和成分分析等參數(shù)儀表中，氣體流量?jī)x表占很大的比。 重近年來，隨著西氣東輸管道工程全面啟動(dòng)，在天然氣生產(chǎn)、輸送、交易、分配和使用過程中，由于供需雙方經(jīng)濟(jì)利益或用戶為謀取最佳使用效果，尤其是對(duì)于大口徑氣體流量測(cè)量提出了新要求。為了適應(yīng)氣體流量測(cè)量不斷提高的標(biāo)準(zhǔn)，將超聲波技術(shù)應(yīng)用到氣體流量的檢測(cè)中一種新型流量計(jì)……超聲波氣體流量計(jì)應(yīng)運(yùn)而生。 20世紀(jì)70年代中期歐、美、已先后研制成功超聲氣體流量計(jì)，但并不成熟。至90年代中后期則出現(xiàn)較完善和成熟的產(chǎn)品。由于使用了高新技術(shù)，流量計(jì)已能測(cè)量微小時(shí)差，分辨率已達(dá)1mm/s，已能測(cè)量小流量，以及雙向氣體流量。在工程應(yīng)用和國際天然氣貿(mào)易中，大有取代傳統(tǒng)儀表的趨勢(shì)。在巨大商機(jī)驅(qū)使下，各國生產(chǎn)廠商紛紛投入巨資爭(zhēng)先開發(fā)超聲氣體流量計(jì)。我國天然氣"西氣東輸"工程，就采用了超聲氣體流量計(jì)進(jìn)行計(jì)量。

超聲氣體流量計(jì)由流量換能器和控制器組成，標(biāo)準(zhǔn)管段式超聲氣體流量計(jì)通常還有一副帶球閥的套筒，供換能器安裝和檢修。高精確度的氣體流量計(jì)所采用的聲道布置通常采用平行對(duì)稱布置和交叉反射布置。要考慮自動(dòng)消除氣渦流的影響問題。 換能器的安裝均采用插入式，工作頻率一般選擇在60~120khz之間。用于可燃?xì)怏w應(yīng)考慮防爆。 控制器工作原理方柜圖，如圖6.20所示。換能器交替發(fā)射和接收聲脈沖，一般每秒20~60次，信號(hào)經(jīng)放大、運(yùn)算、補(bǔ)償后，輸出數(shù)字和模擬信號(hào)。

超聲氣體流量計(jì)按實(shí)際用途基本上分為兩類:一類用于氣體流量測(cè)量;另一類用做氣體流量標(biāo)定裝置或貿(mào)易計(jì)量。前者通常在使用的現(xiàn)場(chǎng)，將輸氣管打孔進(jìn)行安裝;后者均為標(biāo)準(zhǔn)管段式。具體用途:氣體貿(mào)易交接計(jì)量;校驗(yàn)一般氣體流量計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)表。 超聲氣體流量計(jì)所測(cè)氣體基本上是天然氣、空氣兩種。天然氣是一種混合氣體，主要成分是甲烷(占95%以上)、乙烷、丙烷、n2、co2等氣體。15℃時(shí)聲速在420m/s左右。其聲速與組分、壓力、密度、溫度有關(guān)，所以要考慮不同組分的壓縮系數(shù)和溫度壓力修正。 超聲氣體流量計(jì)安裝位置要有足夠直管段才能保證測(cè)量的準(zhǔn)確度。管道內(nèi)的顆粒物和液滴若附著在換能器輻射面上，將會(huì)影響聲脈沖的傳播，甚至使流量計(jì)不能工作。

超聲波氣體流量計(jì)利用超聲波傳播的聲速差原理，即通過測(cè)量超聲波氣流順向和逆向傳播的聲速差算出氣體的流速和流量。流量計(jì)還可以采集現(xiàn)場(chǎng)壓力和溫度，計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下流速和流量。設(shè)計(jì)生產(chǎn)和檢定標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T18604-2001。

1. 超聲波氣體流量計(jì)的安裝需要遠(yuǎn)離噪聲干擾源，比如蝶閥或者減壓閥等在大流速情況下會(huì)產(chǎn)生很強(qiáng)的超聲波噪聲可能會(huì)影響儀表的測(cè)量精度，安裝位置應(yīng)距離最少50D。如果空間限制，可使用我們提供的專用消音器。

2.如果氣體中含有油、水分、灰塵等雜質(zhì)需要在上游側(cè)加裝分離器。

準(zhǔn)確測(cè)量燃?xì)饬髁烤哂惺种匾囊饬x。為保證測(cè)量的準(zhǔn)確性，任何流量計(jì)在使用一段時(shí)間后，都需要進(jìn)行調(diào)整或校正。本實(shí)驗(yàn)利用標(biāo)準(zhǔn)量瓶檢查濕式氣體流量計(jì)讀數(shù)是否正確，并求出濕式氣體流量計(jì)的體積修正系數(shù)，以備測(cè)量燃?xì)饬髁繒r(shí)使用。

要求掌握測(cè)試方法，并能熟練進(jìn)行操作。

通常利用一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的量瓶來進(jìn)行濕式氣體流量計(jì)的校正。標(biāo)準(zhǔn)量瓶的容積，在其刻度Ⅰ~Ⅱ之間正好為1升。將該容積內(nèi)的氣體通入濕式氣體流量計(jì)，若流量計(jì)的指針亦轉(zhuǎn)1升，則流量計(jì)讀數(shù)正確，否則應(yīng)對(duì)流量計(jì)進(jìn)行調(diào)整或校正。

測(cè)試步驟如下：

1、按要求調(diào)整好濕式氣體流量計(jì)（將濕式氣體流量計(jì)灌入適量水，并進(jìn)行調(diào)平）。

2、參照濕式流量計(jì)校正系統(tǒng)圖，將標(biāo)準(zhǔn)量瓶、水杯與濕式氣體流量計(jì)連接起來，并在水杯中加入一定量的水。

3、打開旋塞5，旋轉(zhuǎn)旋塞6，使標(biāo)準(zhǔn)量瓶?jī)?nèi)空氣通入流量計(jì)內(nèi)，當(dāng)流量計(jì)指針正好指到整數(shù)值時(shí)，旋轉(zhuǎn)旋塞6使標(biāo)準(zhǔn)量瓶?jī)?nèi)空氣與大氣相通。

4、放低水杯位置，使水面下降，當(dāng)水面下降到刻度Ⅱ時(shí)，關(guān)閉旋塞5，使水面停止在刻度Ⅱ上。將水杯放回支架4的上面。

5、旋轉(zhuǎn)旋塞6，使標(biāo)準(zhǔn)量瓶?jī)?nèi)的空氣與流量計(jì)相通，打開旋塞5后，瓶?jī)?nèi)空氣再次流入流量計(jì)中。當(dāng)水面上升至刻度Ⅰ時(shí)，關(guān)閉旋塞5。讀取流量計(jì)讀數(shù)，填入記錄表內(nèi)。

6、重復(fù)上述3、4、5，讀取流量計(jì)讀數(shù)，填入記錄表內(nèi)。直至流量計(jì)指針轉(zhuǎn)過1整圈。

如果發(fā)現(xiàn)流量計(jì)的讀數(shù)總是低于（或高于）標(biāo)準(zhǔn)量瓶的體積，則說明濕式氣體流量計(jì)內(nèi)水位較低（或較高），可通過加水（或減水）進(jìn)行調(diào)節(jié)。如果發(fā)現(xiàn)流量計(jì)的讀數(shù)有時(shí)低于標(biāo)準(zhǔn)量瓶的體積，有時(shí)又高于標(biāo)準(zhǔn)量瓶的體積，則說明葉輪不均勻，此時(shí)應(yīng)求出校正系數(shù)，并畫出校正曲線，以備測(cè)量時(shí)使用。