摘要:分析(xi)了氣體計(ji)量工作中(zhong)的超聲波(bo)流量計 應(ying)用策略，包(bao)括超聲波(bo)流量計及(ji)其主要工(gong)作原理、氣(qi)體計量中(zhong)的超聲波(bo)流量計主(zhu)要應用策(ce)略及其發(fa)展方向。發(fa)現在氣體(ti)計☎️量工作(zuo)中，要實現(xian)超聲波流(liu)量計🌈的良(liang)好應用，相(xiang)關單位與(yu)工作人員(yuan)一定要㊙️注(zhu)重超聲波(bo)流量計的(de)合理安裝(zhuang)、應用及♊其(qi)維護，同時(shi)應結合超(chao)聲波流量(liang)計😘的實際(ji)應用需求(qiu)，爲其規👈劃(hua)出合理的(de)發展方向(xiang)。通過本次(ci)的分析，可(ke)以爲超聲(sheng)波流量計(ji)的良好應(ying)用與氣體(ti)計量工作(zuo)質量的🌈提(ti)㊙️升提供一(yi)定參考❄️。
　　随(sui)着科學技(ji)術的發展(zhan)，天然氣已(yi)經在我國(guo)得到了廣(guang)💰泛應用。在(zai)天然氣供(gong)需貿易過(guo)程中，氣體(ti)計量是一(yi)種至關重(zhong)要的貿🔆易(yi)結算依據(ju)。而在具體(ti)的氣體計(ji)量工作中(zhong)，超❌聲波流(liu)量計是較(jiao)爲常用的(de)一種計量(liang)器具。爲💘實(shi)現此項計(ji)量器具應(ying)用，相關單(dan)位與技術(shu)人員需要(yao)對其應用(yong)策💰略進行(hang)深人研究(jiu)，并結合🧡實(shi)際需求，将(jiang)🔆其合理應(ying)用到具🤩體(ti)的氣體計(ji)量工作中(zhong)。
1超聲波流(liu)量計及其(qi)工作原理(li)
1.1超聲波流(liu)量計簡介(jie)
　　超聲波流(liu)量計是一(yi)種通過時(shi)差法測量(liang)氣體流量(liang)🈲的設備，該(gai)設備中包(bao)括2個相對(dui)的傳感器(qi)，一個負責(ze)超聲🌈波發(fa)送，另🌈一個(ge)負責超聲(sheng)波接收，因(yin)每一個傳(chuan)感器都同(tong)時具❌備超(chao)聲波發送(song)以及接收(shou)兩種功能(neng)，所以可達(da)🧡到更好地(di)超聲檢測(ce)🌈效果。具體(ti)應用中，超(chao)♍聲波能量(liang)會在2個傳(chuan)感器與流(liu)體間以❗一(yi)定的角度(du)👣傳遞，從而(er)達到精準(zhun)的氣體計(ji)量效果。憑(ping)借着計量(liang)速度快、精(jing)度高、簡😄單(dan)便捷等的(de)諸多優勢(shi)，超聲波流(liu)量計在當(dang)今的氣體(ti)計量工作(zuo)中得到㊙️了(le)廣泛應用(yong)，并發揮出(chu)了非常好(hao)的應用優(you)勢。
1.2超聲波(bo)流量計的(de)工作原理(li)
　　超聲波流(liu)量計的計(ji)量形式有(you)很多種，其(qi)中常用的(de)是時差法(fa)，該方法可(ke)實現天然(ran)氣的高精(jing)度計量圖(tu)1是基于時(shi)差法的超(chao)聲波流量(liang)計氣體計(ji)量原理示(shi)意圖:
 
　　具體(ti)計量時，需(xu)要在天然(ran)氣管壁兩(liang)側安裝A和(he)B兩個👅超聲(sheng)換能器(即(ji)超聲波傳(chuan)感器)，并結(jie)合實際情(qing)況使其具(ju)有一定的(de)傾斜角度(du)♉，以此來确(que)保換能器(qi)的工💔作效(xiao)果，使其超(chao)聲波信号(hao)發射🚩或接(jie)收工作得(de)以同時或(huo)定時實現(xian)。如圖1所示(shi)，L代表A和B兩(liang)個超聲波(bo)換能😍器之(zhi)間的距離(li)，其單位是(shi)m;Vm代表管道(dao)中的天然(ran)氣流速，其(qi)單位是m/s;φ代(dai)表天然氣(qi)管道中的(de)超聲波以(yi)及流體流(liu)動夾角，其(qi)單位是°;D代(dai)表被測天(tian)然氣管道(dao)直徑🈲，其單(dan)位是m。對于(yu)管道🔴中天(tian)然氣的逆(ni)流❓傳播時(shi)間以🌂及順(shun)流傳播時(shi)間，超聲波(bo)流量計可(ke)按以下公(gong)式進行精(jing)準計算:
 
　　式(shi)中，td代表管(guan)道中天然(ran)氣的逆流(liu)傳播速度(du),其單位是(shi)m/s;C代表流體(ti)中的超聲(sheng)波聲速，其(qi)單位是m/s;tv代(dai)表管道中(zhong)天然氣的(de)順流傳播(bo)速度,其單(dan)位是m/s。
　　通過(guo)公式(1)和公(gong)式(2)聯立，便(bian)可進一步(bu)計算出管(guan)道中🧑🏽‍🤝‍🧑🏻的天(tian)然氣🔴流速(su)，而根據計(ji)算出的流(liu)速與管道(dao)橫截面積(ji)‼️，便可正确(que)計算出管(guan)道中的天(tian)然氣流量(liang)，從而爲天(tian)然氣的貿(mao)⛱️易交接工(gong)作提供重(zhong)要的技術(shu)與數據支(zhi)持。
1.3檢測标(biao)準
　　在通過(guo)超聲波流(liu)量計進行(hang)天然氣管(guan)道的流量(liang)檢測時，相(xiang)關單位需(xu)要将GB/T13609以及(ji)GB/T13610标準作爲(wei)依據，通過(guo)AGAReportN1.10聲速計算(suan)軟件來進(jin)行🐇檢測5。表(biao)1是超聲波(bo)流量計在(zai)天💃然氣計(ji)✌️量工作中(zhong)的氣體混(hun)合物摩爾(er)🚶‍♀️分數檢測(ce)适用範圍(wei):
 
　　具體檢測(ce)中，需要将(jiang)檢測溫度(du)控制在-8~62℃，檢(jian)測壓力控(kong)制在💔0.2~12MPa。
2氣體(ti)計量中的(de)超聲波流(liu)量計主要(yao)應用策略(lue)
2.1超聲波流(liu)量計安裝(zhuang)策略.
　　在通(tong)過超聲波(bo)流量計進(jin)行氣體計(ji)量的過程(cheng)中，流量計(ji)的安裝是(shi)一個首要(yao)環節，隻有(you)确保安裝(zhuang)質量🐅，才可(ke)以充🧑🏾‍🤝‍🧑🏼分發(fa)揮出其應(ying)用效果，滿(man)足實際的(de)天然氣計(ji)量工作需(xu)求。就目前(qian)的天然氣(qi)計量來看(kan)，超聲波流(liu)量計的主(zhu)要安裝策(ce)略包括以(yi)下幾個方(fang)面:1)在㊙️超聲(sheng)波傳感器(qi)的安裝時(shi)，其安裝位(wei)置所在的(de)天然氣管(guan)路一定要(yao)保持在非(fei)工作狀态(tai)，并結合實(shi)際情況，可(ke)進行斷氣(qi)作業或2條(tiao)支路的交(jiao)🈲替切換作(zuo)業。2)超聲波(bo)傳感器的(de)安裝單元(yuan)一定要和(he)天然氣管(guan)路管徑尺(chi)寸保持一(yi)緻，通常👣情(qing)況下，兩者(zhe)的尺寸偏(pian)差應控制(zhi)在1%及以内(nei)。3)爲有效防(fang)止空氣或(huo)顆粒👉物等(deng)對換☔能器(qi)中的超聲(sheng)波表面造(zao)成幹擾，在(zai)傳感單元(yuan)安裝🔴中，應(ying)将其與水(shui)平方向的(de)夾角盡量(liang)控制在45°以(yi)内間🔞。4)傳感(gan)器安裝位(wei)置的上下(xia)遊管道一(yi)定要具備(bei)一定長度(du)的直管段(duan)，其中，上遊(you)直管段長(zhang)度應控制(zhi)在10D及以上(shang)，下遊直管(guan)段長度應(ying)控制🈲在5D及(ji)以上。5)超聲(sheng)波流量計(ji)應盡量安(an)裝在天然(ran)氣管道中(zhong)沒有阻力(li)的位置，盡(jin)量遠離😍變(bian)徑、閥門和(he)彎頭等的(de)阻力構☂️件(jian)，這樣💛才可(ke)以有效确(que)保其測量(liang)數據的精(jing)✨準性。6)對于(yu)安裝換能(neng)器的位置(zhi)以及管道(dao)壁反射位(wei)置，一定要(yao)與焊縫和(he)接口避開(kai)。7)一定要嚴(yan)格按照規(gui)定進行換(huan)能器安裝(zhuang)，尤其是對(dui)于垢層和(he)管道襯裏(li)位置安裝(zhuang)的換能🔴器(qi)，安裝時，一(yi)定要确保(bao)✔️其厚度符(fu)合規定的(de)标準🌈，且換(huan)能器和垢(gou)層、管道襯(chen)裏之間不(bu)可🏃‍♀️存在間(jian)隙。8)安裝過(guo)程中，工作(zuo)人員一定(ding)結合實際(ji)情況，采取(qu)合理的方(fang)式清理好(hao)天然氣管(guan)道内壁上(shang)的鏽迹，使(shi)流量⭐計的(de)安裝位置(zhi)足夠清潔(jie)，以免超聲(sheng)波信号受(shou)到不良影(ying)響。9)将合适(shi)👉的耦合劑(ji)塗抹❄️到超(chao)聲波換能(neng)器工作表(biao)面和管式(shi)輸🈲送機管(guan)壁之間，以(yi)免進💁入其(qi)他的傳播(bo)介質，從而(er)使超聲波(bo)流量計的(de)計量精度(du)得到❓良好(hao)保障。
2.2超聲(sheng)波流量計(ji)應用策略(lue)
　　雖然超聲(sheng)波流量計(ji)具有非常(chang)高的精度(du)與可信度(du)，在大流量(liang)天然氣計(ji)量中十分(fen)适用。但是(shi)在具體應(ying)用中，爲使(shi)其氣🈲體計(ji)量優勢得(de)以充分發(fa)揮，相關單(dan)位與工作(zuo)人員✍️一定(ding)要将《用氣(qi)🧑🏽‍🤝‍🧑🏻體超聲💛流(liu)量計測量(liang)📞氣體流量(liang)》GB/T18604--2014标準中的(de)相關規定(ding)作爲依據(ju)，結合實際(ji)的天然氣(qi)計量工作(zuo)需求，對超(chao)聲波流❄️量(liang)計加以合(he)💁理應用”。就(jiu)目前來看(kan)，在通過超(chao)💃聲波流量(liang)計進行氣(qi)體計量的(de)過程中，爲(wei)有效确保(bao)計量精度(du)，滿足天然(ran)👣氣貿易工(gong)作中對于(yu)🈲氣體測量(liang)的實際需(xu)求，相關單(dan)位與工作(zuo)人員應采(cai)取✌️以下策(ce)略:
首先是(shi)根據被測(ce)管道中的(de)天然氣流(liu)速合理确(que)定超聲波(bo)流量計的(de)檢測範圍(wei)。通常情況(kuang)下，天然氣(qi)管道中的(de)氣體流速(su)在0.3~30m/s之間，具(ju)體計量時(shi)，隻有使超(chao)聲波流量(liang)計的計量(liang)範圍符合(he)這🈚一标準(zhun)，才可以确(que)保其應用(yong)效果，獲得(de)足夠精準(zhun)的計量數(shu)據🆚。基于此(ci)，相關單位(wei)與工㊙️作人(ren)員一定要(yao)明确被測(ce)管道中的(de)實🔅際天然(ran)氣流🈲速，并(bing)以此爲依(yi)據🌏來選擇(ze)和設置超(chao)聲㊙️波流量(liang)計的計量(liang)範圍。
　　 通過(guo)這樣的方(fang)式，才可以(yi)滿足實際(ji)的氣體計(ji)量需求,使(shi)🔅超聲🐉波流(liu)量計在氣(qi)體計量工(gong)作中的應(ying)用優勢得(de)以充分發(fa)👄揮。 其次是(shi)合理控制(zhi)噪聲對超(chao)聲波流量(liang)計的影響(xiang)。在超聲波(bo)流量計的(de)實🚶際應用(yong)中，超聲波(bo)傳感器裏(li)發出的超(chao)聲波會将(jiang)天然氣管(guan)道中🐆的實(shi)際氣體情(qing)況作爲依(yi)據，對超聲(sheng)波束産生(sheng)相應的反(fan)射作用。通(tong)過這種反(fan)射作用的(de)分析之後(hou)，超聲波流(liu)量計便會(hui)将相應的(de)🏃🏻‍♂️數據顯示(shi)給用戶，從(cong)而實現檢(jian)測結果的(de)獲取。但是(shi)在這一過(guo)程中，超聲(sheng)波會從天(tian)然氣🌈管道(dao)中的彎頭(tou)、整流器以(yi)及閥門等(deng)㊙️很多配件(jian)中通過，而(er)這些位置(zhi)則很容易(yi)産生和超(chao)聲波👣脈沖(chong)頻率相同(tong)的噪聲，從(cong)而對超聲(sheng)波的接收(shou)結果産生(sheng)不利影響(xiang)，嚴重的情(qing)況下甚至(zhi)會使超聲(sheng)波傳感器(qi)接收到的(de)數據存在(zai)較大誤差(cha)，從而降低(di)氣體計量(liang)數據的精(jing)度。爲有效(xiao)降低此類(lei)噪聲對超(chao)聲波流量(liang)計實際測(ce)量結果的(de)影響，相關(guan)單位與工(gong)作人🔞員應(ying)盡量選擇(ze)平直的、沒(mei)有彎頭的(de)管道材料(liao)，并将閥門(men)盡可能安(an)裝到超聲(sheng)波流🙇🏻量計(ji)的計量⚽範(fan)圍之外。如(ru)果這些情(qing)況無法避(bi)免，則需要(yao)選擇噪聲(sheng)過濾性能(neng)足夠🤟強的(de)超聲波流(liu)量計進行(hang)計量。通過(guo)這樣的方(fang)式，才可以(yi)讓噪聲問(wen)題對超聲(sheng)波流量計(ji)氣體計量(liang)效果的影(ying)響得以有(you)效控🌈制，進(jin)一步提升(sheng)超聲波流(liu)量計的計(ji)量精度。
　　最(zui)後是防止(zhi)污垢對計(ji)量結果的(de)影響。因爲(wei)天然氣管(guan)道在運行(hang)🆚過程中不(bu)能進行内(nei)部清理，所(suo)以在長時(shi)間應用之(zhi)後，很多的(de)硫化物、油(you)污以及髒(zang)水等污垢(gou)都将附着(zhe)在天然氣(qi)管道内壁(bi)上。在通過(guo)超聲波流(liu)量計進行(hang)氣體計量(liang)的過程中(zhong)，附着在🔆天(tian)然氣管道(dao)上的污垢(gou)便很容易(yi)轉移到超(chao)聲波流量(liang)計探頭💁上(shang)，并逐漸轉(zhuan)移至其内(nei)部，從而對(dui)其計量結(jie)果産生較(jiao)大影響。同(tong)時，這樣的(de)情況也很(hen)容🐕易使超(chao)聲波流量(liang)計的内壁(bi)産生反射(she)活動，從而(er)對其使用(yong)質量造成(cheng)危害，嚴重(zhong)的情況下(xia)甚至會縮(suo)短其使用(yong)壽命。爲避(bi)免此種情(qing)況的🚶發生(sheng)，具體計量(liang)中，工作人(ren)員一定要(yao)定期對超(chao)聲波流量(liang)計♻️所在的(de)天然氣管(guan)道進行清(qing)理，通過不(bu)同分支管(guan)路🙇🏻交替運(yun)行的形式(shi)來滿足實(shi)際的天👄然(ran)氣傳輸需(xu)求，并使其(qi)💋管道内部(bu)附着的污(wu)垢得以及(ji)時⛹🏻‍♀️清理。就(jiu)目前來看(kan)，天然氣管(guan)道的主☎️要(yao)清理方法(fa)包括清管(guan)球法以及(ji)氣體增壓(ya)爆破法。具(ju)體清洗中(zhong)，需根據實(shi)際情況與(yu).際的清理(li)需求選擇(ze)合理的清(qing)理方法”。通(tong)過這樣的(de)方式，才可(ke)以有效防(fang)止污垢對(dui)超聲波計(ji)量器的不(bu)利㊙️影🈲響，在(zai)确✌️保其氣(qi)體計量精(jing)度的同時(shi)提升其運(yun)行的穩定(ding)性，并進一(yi)步延長其(qi)使用壽命(ming)。
2.3超聲波流(liu)量計維護(hu)策略
　　在超(chao)聲波流量(liang)計的具體(ti)應用中，爲(wei)進一步确(que)保其應用(yong)性能♋與使(shi)用壽命，并(bing)得到更加(jia)精準的氣(qi)體計量結(jie)果，相❓關單(dan)位與運維(wei)人員一定(ding)要做好此(ci)類流量計(ji)的維護工(gong)作。就目🐅前(qian)天然氣計(ji)量💁工作中(zhong)應用的超(chao)聲波流量(liang)計來看，其(qi)主要的維(wei)護策略包(bao)括以⁉️下幾(ji)個方面🚶‍♀️:1)嚴(yan)格按JJG1030--2007《超聲(sheng)流量計》檢(jian)定規程中(zhong)規定的檢(jian)定周期💋與(yu)檢定方法(fa)來進🌈行檢(jian)定，通常情(qing)況下，此類(lei)流量計的(de)檢定周期(qi)最長是2年(nian)，但實際應(ying)用中，考慮(lü)到各方面(mian)因素‼️的不(bu)良影響，相(xiang)關單位應(ying)盡量将其(qi)檢定☎️周期(qi)控制在1年(nian)及以内。這(zhe)樣才可以(yi)及時👈發現(xian)超聲波流(liu)量計存在(zai)的異常，并(bing)使其得到(dao)及時處理(li)，以此來确(que)保其應用(yong)💃效果，提升(sheng)計量精度(du)。2)檢定中，如(ru)果發現超(chao)聲波流量(liang)計的計量(liang)誤差過大(da)，應及時檢(jian)查其💰探頭(tou)和内部的(de)污垢情💯況(kuang)，并及🔞時做(zuo)好清理工(gong)作，以此來(lai)降低計量(liang)誤差。3)對于(yu)流量計中(zhong)損壞💋的部(bu)件，應視其(qi)實際情況(kuang)及時做好(hao)維🔴修和更(geng)換處理，4)檢(jian)修時，技術(shu)人員一定(ding)要格外注(zhu)重流量計(ji)線纜及其(qi)連接接頭(tou)等的檢測(ce)，使其供電(dian)保持正常(chang)。通過🙇‍♀️這樣(yang)的方式，才(cai)可以使超(chao)聲波流量(liang)計得以良(liang)好維護，避(bi)免産生故(gu)障和誤差(cha)。5)根據GB/T30500--2014《氣體(ti)超聲流量(liang)計使🔞用中(zhong)檢驗聲速(su)檢驗法》中(zhong)的相關檢(jian)測方法定(ding)期自查氣(qi)體超.聲波(bo)流量計的(de)工作狀态(tai)，如果發現(xian)異常應及(ji)時維修。表(biao)2爲氣體超(chao)聲流量計(ji)聲速🤩檢驗(yan)法技👣術要(yao)求:
 
3結束語(yu)
　　綜上所述(shu)，超聲波流(liu)量計是當(dang)今氣體計(ji)量工作中(zhong)的一🈲種常(chang)用檢測儀(yi)器，其應用(yong)效果将會(hui)對氣體計(ji)量結果的(de)✏️精度👉與相(xiang)關工作的(de)開展起到(dao)直接的影(ying)響作用。基(ji)于此，相關(guan)單位與技(ji)術人員一(yi)定要對超(chao)✌️聲波流量(liang)計的工作(zuo)原理做到(dao)充分掌握(wo)🌍，并結合實(shi)際的氣體(ti)計量條件(jian)及其工作(zuo)需求，對此(ci)種計量器(qi)🐪具加以合(he)理應用。這(zhe)樣才可以(yi)有效保障(zhang)其應用效(xiao)果，延長其(qi)使用壽命(ming)，并爲🔆氣體(ti)計量與其(qi)他相關工(gong)作⛹🏻‍♀️提供足(zu)夠科學、精(jing)準的數據(ju)支持。

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