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1超聲波流量計(jì)的特點(diǎn)

和傳統(tǒng)的機(jī)械、電磁式的測(cè)量流量的儀表相對(duì)比，超聲波流量計(jì)主要具有以下優(yōu)點(diǎn)：一是作為一種非接觸式的儀表，超聲波流量計(jì)能夠在管道外部測(cè)量，它完全沒(méi)有壓力的損失，也不會(huì)流體流動(dòng)的狀態(tài)的改變，對(duì)原有的管道不需要進(jìn)行任何的加工就可以測(cè)量。二是超聲波流量計(jì)輸出信號(hào)和被測(cè)的流體的流量為線性的關(guān)系。三是測(cè)量的結(jié)果不會(huì)受到被測(cè)的流體黏度及電導(dǎo)率等影響，可以用來(lái)測(cè)量非導(dǎo)電性的液體或者氣體。四是對(duì)大口徑、大流量的測(cè)量，它的測(cè)量成本基本和管徑大小沒(méi)有任何關(guān)系，能夠?qū)崿F(xiàn)能耗的節(jié)約，而不象其它類(lèi)型的流量計(jì)管徑增大、成本會(huì)大幅度地增加。五是它更能適合所處條件較惡劣的被測(cè)流體，由于檢測(cè)不需要接觸，從而帶來(lái)很大便利和好處。它的缺點(diǎn)主要表現(xiàn)在，對(duì)于外夾式的超聲波流量計(jì)，檢測(cè)元件的維修和更換較為方便，不用斷流，也不會(huì)影響生產(chǎn)運(yùn)行，可是，由于其在管道外進(jìn)行測(cè)量，聲道的數(shù)量比較少，因此精度比管道嵌入式的低；而對(duì)于管道嵌入式的超聲波流量計(jì)，一方面維修與更換會(huì)較為麻煩，另一方面由于有三、四聲道和更多聲道的產(chǎn)品，其精度會(huì)很高。還有，由于超聲波流量計(jì)的安裝對(duì)前后的直管段要求上有很大的限制，從而產(chǎn)生較高的造價(jià)和運(yùn)輸成本。

2超聲波流量計(jì)選型的注意事項(xiàng)

超聲波流量計(jì)選型工作較為復(fù)雜，關(guān)注的內(nèi)容包括：被測(cè)的介質(zhì)類(lèi)別、儀表的性能和參數(shù)、換能器的類(lèi)型、功能及適用的范圍、聲道的設(shè)置、前后的直管段長(zhǎng)度的要求等等。選型應(yīng)當(dāng)注意以下幾個(gè)方面：一是要了解被測(cè)對(duì)象的現(xiàn)場(chǎng)情況和物理的特性；二是其信號(hào)的處理單元必須適合戶外、爆炸、危險(xiǎn)性等類(lèi)型的場(chǎng)所進(jìn)行安裝，防爆和防護(hù)的等級(jí)必須符合現(xiàn)場(chǎng)的要求。二是換能器的前后應(yīng)有一定長(zhǎng)度的直管段，從而確保流體流速的分布，通過(guò)要求前面的直管段在10D以上，而后面的直管段就在5D以上，并且其上游30D之內(nèi)，不可以安裝閥、泵等擾動(dòng)設(shè)備。三是換能器要安裝于傾斜及水平的管道上的時(shí)候，不能裝于上部或者底部，避免管道中的氣體或者雜質(zhì)進(jìn)到測(cè)量的聲道當(dāng)中。四是換能器安裝必須使超聲波的傳播路徑經(jīng)過(guò)管道的中心。四是要區(qū)分被測(cè)對(duì)象進(jìn)行選型，氣體用的換能器頻率一般在100至300KHz，而液體用的換能器頻率一般為1至5MHz。

3超聲波流量計(jì)在石化行業(yè)計(jì)量中的應(yīng)用

3.1用時(shí)差法超聲波流量計(jì)來(lái)測(cè)量成品油超聲波流量計(jì)可以進(jìn)行多聲道進(jìn)行測(cè)量；能通過(guò)報(bào)警功能和智能檢定軟件診斷來(lái)監(jiān)測(cè)其運(yùn)行的狀態(tài)；能對(duì)各聲道自動(dòng)增益進(jìn)行調(diào)節(jié)；能夠測(cè)量出各聲道流速的分布、進(jìn)行第一聲道聲速的計(jì)算，從而校正旋渦流、橫向流及不對(duì)稱(chēng)流；在被測(cè)的液體密度和粘度發(fā)生變化的時(shí)候，能通過(guò)聲速的測(cè)量來(lái)反推油品密度和粘度，從而利用超聲波流量計(jì)替替代密度計(jì)，解決處理混油段技術(shù)。

3.2標(biāo)準(zhǔn)體積管實(shí)流標(biāo)定超聲波流量技術(shù)雙向標(biāo)準(zhǔn)體積管屬于標(biāo)準(zhǔn)容積式的機(jī)械設(shè)備類(lèi)型，在U型的標(biāo)準(zhǔn)管段的進(jìn)口和出口裝著檢測(cè)開(kāi)關(guān)兩（或四）個(gè)，排液球或活塞一個(gè)。觸動(dòng)首個(gè)檢測(cè)開(kāi)關(guān)，排液球進(jìn)到標(biāo)準(zhǔn)段；排液球觸動(dòng)第二個(gè)檢測(cè)開(kāi)關(guān)，則離開(kāi)了標(biāo)準(zhǔn)段。超聲波流量計(jì)進(jìn)行測(cè)量的原理說(shuō)明，其脈沖與真實(shí)的流速（或流量）會(huì)有固定的延時(shí)。然而管道中流體的擾動(dòng)很復(fù)雜，會(huì)包括多次擾動(dòng)的渦流及非軸向的速度成分。超聲波流量計(jì)沿一或多個(gè)采樣的聲道，通過(guò)發(fā)射器與接收器的正反向的時(shí)差，可以檢測(cè)、推導(dǎo)、計(jì)算出流體的流速。

4結(jié)語(yǔ)

總之，超聲波流量計(jì)作為非接觸式的儀表，既可以進(jìn)行大管徑介質(zhì)的流量測(cè)量，也能夠用于不容易進(jìn)行接觸及觀察的介質(zhì)測(cè)量，并且測(cè)量的準(zhǔn)確度高、不會(huì)受到被測(cè)介質(zhì)參數(shù)干擾，是有效解決對(duì)非導(dǎo)電性、強(qiáng)腐蝕性、易燃易爆、放射性等介質(zhì)進(jìn)行測(cè)量流量的重要手段，非常適用于石油化工行業(yè)計(jì)量工作的要求，在石油化工行業(yè)具有十分廣泛的應(yīng)用前景。

作者：張芳影李曉峰單位：中國(guó)石油集團(tuán)工程設(shè)計(jì)有限責(zé)任公司華北分公司電氣自控室中國(guó)石油集團(tuán)工程設(shè)計(jì)有限責(zé)任公司華北分公司施工開(kāi)車(chē)部