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1、超聲波流量計超聲波流量計測量原理氣體超聲波流量計是利用超聲脈沖在氣流中傳播的速度與氣流的速度有對應的關系，即順流時的超聲脈沖傳播速度比逆流時傳播的速度要快，這兩種超聲脈沖傳播的時間差越大，則流量也越大的原理。在實際工作過程中，處在上下游的換能器將同時發(fā)射超聲波脈沖，顯然一個是逆流傳播，一個是順流傳播。氣流的作用將使兩束脈沖以不同的傳播時間到達接收換能器。由于兩束脈沖傳播的實際路程相同，傳輸時間的不同直接反映了氣體流速的大小。任意一對傳感器t1=Lc-v(x/L)t2=Lc+v(x/L)LFlowXD流量從上述方程中求出v=L2x(t1-t2)t1t
2、2c=L2(t1+t2)t1t22v=流體速度c=聲速t1=上游傳輸時間t2=下游傳輸時間多通道即多路流速測量!多通道流量計ABCDVavg=SWnVnn=14Vn=L(t1-t2)2x(t1t2)2流量與流體的流速和截面積有關流量=流速*截面積流速測量工況體積瞬時流量=面積*Ve標準體積瞬時流量=工況體積瞬時流量*工況密度/標準密度質量瞬時流量=工況體積瞬時流量*工況密度超聲波流量計的結構氣體超聲流量計的結構主要取決于以下幾個方面：（1）聲波探頭的設置方式。外置式或內置接觸式，氣體超聲流量計一般采用將接收和發(fā)射換能器插入管內至內壁邊緣。（2）聲波
3、的接收方式。①直射式：直接接收發(fā)射探頭的聲波②反射式：接收經管壁反射以后的聲波。即接收換能器不是直接接收發(fā)射換能器發(fā)出的聲波，而是接收經管壁一次反射或再次反射回的聲波。（3）聲道的設置。單聲道和多聲道。不論是單聲道還是多聲道氣體超聲流量計，其聲波的發(fā)送與接收原理是一樣的。不同的是在不同聲程上所測的線速度對管道截面的流速的呈現(xiàn)不同。單聲道流量計一般都采用單反射技術，計量不確定度為:1.0~2.0%。Daniel采用的是直射技術；Instromet采用的是雙反射技術；Controlotron采用的是單反射技術。雙聲道氣體超聲流量計不確定度為1.0~1.
4、5%。中油管道投產運行公司川氣東送-鄂西管理處結構—雙聲道流量計Instromet采用的是一個單反射和兩個雙反射技術，Controlotron采用單反射技術，不確定度為0.7~1.0%。結構—三聲道流量計超聲波流量計結構主要分為三部分：流量計本體、超聲換能器、MarkII電子數據處理單元，如圖所示：流量計本體：流量計本體是經特殊加工，用于安裝超聲換能器、MarkII電子數據處理單元及壓力變送的裝置。超聲換能器：超聲換能器是把聲能轉換成電信號和反過來把電信號轉換成聲能的元件。1，高頻率，低功耗，低電壓工作，高效，安全2，靈敏度高3，可以在線帶壓更換，
5、更換電纜不影響工作及精度4，適用廣泛5，結構緊湊，插入表體淺，不易受污垢影響，壽命長探頭的特點超聲波流量計結構MarkII電子數據處理單元：由電子元件和微處理器系統(tǒng)組成。它接受超聲換能器的信號，且具有處理測量信號和顯示、輸出及記錄測量結果等功能。管路安裝1、上、下游直管段緊鄰超聲流量計的上、下游安裝一定長度的直管段。上游條件較為理想時，要求上游直管段為10D，下游直管段為5D（推薦上游直管段為20D，下游直管段為5D）。雙向流動時，上、下游直管段均應至少10倍管道公稱直徑。2、超聲流量計表體安裝超聲流量計表體安裝各廠家要求各不相同，一般應保證表體水
6、平安裝，有的還應將表體法蘭上定位銷孔與上、下游直管段相應銷孔對齊。安裝時應留有足夠的檢修空間。3、突入物超聲流量計的內徑、連接法蘭及其緊鄰的上、下游直管段應具有相同的內徑，其偏差應在管徑的±1％以內；4、內表面與超聲流量計匹配的直管段，其內壁應無銹蝕及其它機械損傷，在組裝之前，應除去超聲流量計及其連接管內的防銹油或沙石灰塵等附屬物。使用中也應隨時保持介質流通通道的干凈、光滑。5、溫度計插孔對單向流測量，應將溫度計插孔設在超聲流量計下游距法蘭端面（2～5）D之間；對雙向流進行測量，溫度計插孔應設在距超聲流量計法蘭端面至少3D的位置。超聲波流量計的投運
7、1.流量計投用以前應該按國家標準或規(guī)程進行檢定或實流校準。2.檢查各種信號線，電源線連接完好。3.先打開進口旁通閥，給管道緩慢充氣，然后緩慢打開進口截止閥（至少持續(xù)一分鐘），避免流量計過高壓差或過高流速，給管道緩慢加壓，達到流量計的運行壓力。注意:壓力劇烈震蕩或不當的高速加壓會損壞流量計4.檢查所有的法蘭連接處和引壓接頭及溫度傳感器的插入接頭處是否有氣體泄漏。5.接線檢查：對照廠家提供的系統(tǒng)接線圖，檢查所有接線無誤。7.流量計最高流速不超過30m/s8.流量計在啟用前要求進行零流量測試，現(xiàn)場不具備條件應進行工況條件下的零流量測試（零流量測試就是關閉
8、超聲流量計的上、下游閥門，使流過流量計的氣體流速為零，等管道內氣體溫度穩(wěn)定后，讀取零流速讀數，每個聲道的氣體流速至少記錄3
