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外夹式超声波流量计安装

发表时间:2020-07-07 10:33作者:恩耐德测控

一、外夹式超声波流量计

超声波流量计的选用取决于工艺条件,系统调节范围和流体性质,应考虑计量管路流量大小、变化波动情况、腐蚀、洁净、操作和经济合理等因素。性能良好的流量计应能覆盖较宽的流量范围,并且具有较好的线性度。

不同安装方式的超声波流量计,其适用范围不同。一般情况下,管段式超声波流量计适用准确度要求较高,口径不大的情况;反之,外夹式和其他类型的超声波流量计适用于测量精度要求不高,口径较大的情况。

正确地对超声波流量计进行选型,除上述需要考虑的因素外,还有一些独特的因素需要考虑。

二、外夹式超声波流量计安装

在天然气站场设计时,天然气的设计流量通常为标准状况下的体积流量,需要根据气体组成换算成工作状况下的流量。因此,气体组分对于确认流速范围有一定影响。

超声波流量计的量程较宽,在保证较高计量准确度的情况下,通常流速可从1米/秒到30米/秒,或者更大流速。因此,其口径的选择一般可以小于主管道的尺寸,这种特性可以降低计量站场中直管段和前、后阀门等的总体投资。但同时也要考虑到工艺对于管道允许的压降的要求,进行选型的综合考虑。

在国家的《天然气工程设计规范》中,基于安全角度考虑,对天然气管道中的气体流动速度上限做出了明确的规定。在实际选型当中,流速的选择多数情况下要低于规定的上限,以避免节流部件和弯头等组成在高速气体通过时产生振动,造成高频噪声,对超声波计量带来影响。

另外,目前仅有几个国家标定站具有气体超声波流量计的实流标定能力,大的标定口径是DN400。因此,在选型时,要注意与标定能力匹配的问题。

三、外夹式超声波流量计使用说明

液体超声波流量计在近几年得到了市场的认可,并有了一定的运用,但多为测水和检漏运用。自从JJG 1030-2007超声波流量计检定规程发布以来,其他原油及石油制品上的贸易计量运用开始得以推广。虽然超声波流量计因为流通能力强,没有可动部件,适用介质广,但因为其技术较新,对计量方案的组成需要进行周详的考虑。

在选型时,需要首先考虑油品中的含水量、含气、杂质等情况,如果上述组成超出了供应厂商的允许范围,则准确度难以保证。另外,流体介质是否满管流动,对于准确计量非常重要。

再次,需要根据流体的黏度、雷诺系数进行选型,以确保流量计在整个运营量程范围内能够达到所需要的准确度。

四、外夹式超声波流量计工作原理

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量来。以使用广泛的时差法超声波流量计为例,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间相对于静态传播产生一个微小变化,并且这个传播时间的变化与水的流速成正比,这就是时差式超声波流量计的测量原理。其关系的理论表达式如下式:V=MD/sin2θ×△T/TupTdown式中

M—为超声波束在水中的直线传播次数

θ—为超声波束与水流动方向的夹角

Tup—为超声波束在正方向上的传播时间

Tdown—为超声波束在逆方向上的传播时间

△T= Tup—Tdown



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