超聲波流量計(jì)計(jì)量系統(tǒng)性能的主要影響因素

氣體超聲波流量計(jì)自20世紀(jì)9o年代用于天然氣流量計(jì)量以來(lái)，在歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家的高壓、大流量天然氣計(jì)量中得到了廣泛的應(yīng)用。近年來(lái)，歐美等實(shí)驗(yàn)室（如美國(guó)CEESI、荷蘭NMi等）均針對(duì)其計(jì)量性能影響因素開(kāi)展r研究，并且對(duì)相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)已開(kāi)始進(jìn)行制訂或修訂，如標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO已經(jīng)開(kāi)始制訂氣體超聲波波流量計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)，美國(guó)石油學(xué)會(huì)也正在進(jìn)行AGA No．9-1998的修訂工作。

我國(guó)自21世紀(jì)初開(kāi)始在天然氣流量計(jì)量領(lǐng)域中引入超聲波流量計(jì)，并且隨著我國(guó)天然氣 【業(yè)的發(fā)展，已有兒百臺(tái)超聲波流量計(jì)正在或?qū)⒁糜诟邏骸⒋罅髁康奶烊粴赓Q(mào)易計(jì)量。超聲波流量計(jì)在高壓、大流量的天然氣流量計(jì)量中雖然具有其他流量計(jì)所不可比擬的優(yōu)勢(shì)，但是由于實(shí)際使用條件往往與實(shí)驗(yàn)室條件差異較大。因此，為確保其計(jì)量性能，仍然需要注意幾個(gè)方面的問(wèn)題，如：由于噪聲、臟污等影響造成超聲波流量計(jì)計(jì)量準(zhǔn)確度降低，甚至*不能正常工作；同時(shí)，由于溫度和壓力測(cè)量?jī)x表也是超聲波流量計(jì)計(jì)量系統(tǒng)中的一部分，因而溫度和壓力的測(cè)量準(zhǔn)確度將直接影響到計(jì)量系統(tǒng)的準(zhǔn)確度。

一、影響計(jì)量系統(tǒng)性能的現(xiàn)場(chǎng)因素

1．噪聲
（1）噪聲對(duì)超聲波流zui計(jì)計(jì)量性能影響的概述管路系統(tǒng)中由于閥門(mén)、整流器以及各類(lèi)阻流管件等的存在總會(huì)產(chǎn)牛一定的噪聲，但足，現(xiàn)場(chǎng)不斷變化的工況條件（如流量、壓力和溫度）以及各種不類(lèi)制的“噪聲發(fā)生器”（流動(dòng)調(diào)整器、壓力蒯節(jié)閥等）都使得對(duì)噪聲大小的確定較為困難。總的來(lái)說(shuō)，噪聲的產(chǎn)生源主要有：① 流過(guò)管道的高速氣流；② 突入的探頭；⑨整流器；④ 壓力或流量調(diào)節(jié)閥等。根據(jù)超聲波流量計(jì)的工作原理可以知道，如果噪聲的頻率與超聲波流量計(jì)的工作頻率范圍一致，就會(huì)干擾到超聲波脈沖的探測(cè)、影響到對(duì)傳輸時(shí)間的準(zhǔn)確測(cè)量，zui終導(dǎo)致體積流量的測(cè)量不準(zhǔn)。超聲波流量計(jì)對(duì)降壓元件產(chǎn)生的噪聲尤其敏感，甚至有些低噪聲閥門(mén)比調(diào)壓閥對(duì)超聲波流量汁產(chǎn)生的影響還要大，這是因?yàn)椴捎昧说驮肼暭夹g(shù)的閥門(mén)主要是針對(duì)人耳可聽(tīng)見(jiàn)的噪聲范圍進(jìn)行降噪，而這個(gè)范圍與影響超聲波信噪比的聲譜范圍不*一致

國(guó)外氣體流量實(shí)驗(yàn)室（Gasunie Research，荷蘭）開(kāi)展的不同類(lèi)型的“噪聲發(fā)生器”（如整流器、調(diào)壓閥等）對(duì)超聲波流量計(jì)性能影響的定量測(cè)量實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果表明，噪聲（如整流器產(chǎn)生的噪聲）對(duì)某些類(lèi)型的氣體超聲波流量計(jì)準(zhǔn)確度和穩(wěn)定性的影響非常大，其帶來(lái)的計(jì)量誤差可高達(dá)2 ，而且一般來(lái)說(shuō)，安裝在超聲波流量計(jì)上游的噪聲元件產(chǎn)生的影響比安裝在下游大。在2004年AGA No．9的修訂版中也特別提出了調(diào)壓閥安裝位置太近以及壓差過(guò)大產(chǎn)生的噪聲對(duì)超聲波計(jì)量性能的影響及有關(guān)注意事項(xiàng)。