哪些现场因素影响超声波流量计计量系统性能

　　超声波流量计基于微处理技术，大多采用集成电路及低电压宽脉冲发射技术而设计的。在测量技术上，为取得更高的分辨率和更大的测zui范围。多使用0.1ns超高分辨率时间测量线路。它专门用于液体介质测量特别是水的测量。其瞳著特点是：精度等级为±1.0%.可在不停产状态下带压安装.主机既町安装于值控室还可输出电流、脉冲等标准信号并可利用RS232或RS485接口通讯进行汁量数据远程传送，具有高可靠性、低功耗、抗干扰、安装维护方便等优点。
 

　　超声波流量计是一种非接触式流量计，超声波在流体中传播时其传播速度要受到流体流速的影响。通过测量超声波在流体中传播速度可以检测出流体的流速而换算出流景来。以使用zui广泛的时差法超声波流量汁为例。当超声波在流体中传播时顺流方向超声波的传播速度会增大，逆流方向则减小。即同一传播距离就有不同的传播时间，再利用传播速度之差与被测流体流速之关系求取流速而换算出流量。即当超声波束在管道内水介质流动方向上的“上游传感器”与“下流传感器”之间传播时，水的流动会使超声波束的传播时问相对于静态传播产生一个微小变化。
 

　　影响超声波流量计计量系统性能的现场因素：
 

　　一、噪声
 

　　管路系统中由于阀门、整流器以及各类阻流管件等的存在总会产生一定的噪声，但是，现场不断变化的工况条件(如流量、压力和温度)以及各种不同类型的“噪声发生器”(流动调整器、压力调节阀等)都使得对噪声大小的确定较为困难。总的来说，噪声的产生源主要有:①流过管道的高速气流;②突入的探头;③整流器;④压力或流量调节阀等。根据超声波流量计的工作原理可以知道，如果噪声的频率与超声波流量计的工作频率范围一致，就会干扰到超声波脉冲的探测、影响到对传输时间的准确测量，zui终导致体积流量的测量不准。超声波流量计对降压元件产生的噪声尤其敏感， 甚至有些低噪声阀门比调压阀对超声波流量计产生的影响还要大，这是因为采用了低噪声技术的阀门主要是针对人耳可听见的噪声范围进行降噪，而这个范围与影响超声波信噪比的声谱范围不*一致。国外气体流量实验室(Gasunie Research ， 荷兰)开展的不同类型的“噪声发器”(如整流器、调压阀等)对超声波流量计性能影响的定量测量实验研究结果表明，噪声(如整流器产生的噪声)对某些类型的气体超声波流量计准确度和稳定性的影响非常大，其带来的计量误差可高达2%，而且一般来说 安装在超声波流量计上游的噪声元件产生的影响比安装在下游大。在2004 年AGA No.9 的修订版中也特别提出了调压阀安装位置太近以及压差过大产生的噪声对超声波计量性能的影响及有关注意事项。
 

　　二、脏污堆积
 

　　含水、硫化铁粉末或其他脏污的天然气流过超声波流量计时，脏污逐渐堆积在流量计表体管道内以及超声波探头上，可能会影响超声波流量计的准确度，其影响主要有以下3个方面：①减小了流量计表体的有效内径，流量计读数偏高。②脏污在超声波探头表面堆积缩短了传输时间，流量计读数偏高;但如果流量计内壁有较明显的腐蚀，经过清洗后，流量计的内径就会增大。由于流量与内径的平方呈正比， 因此， 流量计测量出的流量将小于实际流经流量计的流量， 造成流量计的读数偏低。③表体内壁及上游直管段的表面粗糙度变化引起流速分布的变化，从而影响流量计的准确度和稳定性。不同厂家的超声波流量计的声道布置差异导致对脏污物堆积影响的敏感程度各不相同。有实验表明，脏污堆积对口径小的超声波流量计较口径大的超声波流量计的影响更大。
 

　　三、温度、压力测量的准确度。
 

　　超声波流量计计量系统一般由流量计、压力变送器、温度变送器(或温度铂电阻)、流量计算机及在线组分分析仪组成，通过输入组分及压力、温度，流量计算机可直接将流量计的工况流量转换为用于贸易计量交接的标准参比条件下的体积量。压力和温度的测量直接影响计量系统的准确度。在超声波流量计计量系统中， 现场使用的温度和压力测量仪表均经过实验室检定合格，但仍然会出现流量计算机的温度或压力示值不准确的情况。在对超声波流量计计量系统的天然气实流检定过程中，发现由于压力或温度测量的不准确给标准参比条件下体积量带来的误差可高达±0.5%。同时，国外一些流体实验室的研究表明，虽然压力变送器可在其铭牌标明的工作温度范围内正常工作，但在室外环境温度较高的情况下(即压力变送器曝晒于阳光下，此时变送器的工作温度与实验室校准温度差异较大)，其压力测量值与进行了防晒保护的压力变送器测量值的差值可高达18～20kPa。因此，为确保超声波流量计计量系统的准确度，必须要保证压力和温度测量仪表的准确、可靠。