气体超声波流量计工作原理分析
发布时间:2023-04-17 00:49:08来源:hseauto.cn来源:..
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天然气计量中,影响流量测量准确的因素很多,比如孔板测量的准确度就与孔板的结构和加工精度等很多因素有关。而超声流量计主要是通过测量高频声脉冲传播时间得出气体的流量,属于一种速度式流量计。超声脉冲穿过管道,让声脉冲在管道内向上游和下游斜线方向传播,如果管道没有气体流动,声波将以相同速度向两个方向传播。当管道内的气体流速不为零时,沿气流方向瞬流传播的脉冲将加快速度,而逆流传播的脉冲将减慢。因此,对于没有气流的情况,顺流传播的时间将缩短,逆流传播的时间会增长,分别测量它们的传播时间(这两个传播时间由电子电路进行测量的),其传播时间差与气体的平均流速有关,时间差越大,则流量越大,只要精确地测出时间,就可以准确计算出流量。
气体超声流量计是一段圆管,内无任何遮挡物件,它在工作状态时,充满管道、连续流动的天然气直流通过圆管,通过气量的大、小,会对其测量的准确性有一定的影响。从上面的气体超声流量计的工作原理图和计算公式中,D、L、X这三个量经标定后是一个准确值、一个不变量,不会对测量准确性有太大的影响,最重要是对时间的精确测量,因传播时间与气体的平均流速有关,关键是流速的测量和状态的定性问题 ,流速测量越准,气量的计算就越准确,计量的准确度也就提高了。但是在采输现场,管道中成份复杂多变的天然气流速是不均匀、会产生旋涡,流动压力、温度不固定等因数影响,尽管也在气体超声流量计前后安装了直管段,但也会对分布不均匀的流速测量变得不容易和难以准确,工况条件相同时,当流过管道的天然气数量增大时,充满管道的天然气受压力差的影响,会连续不断从高压一边向低压一边流动,流速增大,惯性力越增大,分布不均匀的天然气流速增大后,充分发展的流体流动状态会有所改变,势必会向整个横截面的流速相等的趋势靠近,流速更能真实反映流体管内的平均流速,使其测量准确度有所提高,这样计算出流速和时间也更准确,体积流量的准确度也就提高了,减少计量误差。
反之,流过气体超声流量计的气量减少时,充满管道成份复杂多变的天然气流速是不均匀、会产生旋涡,流动压力、温度不固定等因数影响,未充分发展的天然气与管道轴线不平行,使整个横截面的流速分布更不均匀,其分速度的可靠性和准确性难以保证,流速未能真实反映流体管内的平均流速,使其测量准确度有所降低,这样计算的体积流量变得更难准确,使测量误差增大。
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