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

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