提高超聲波流量計在彎管下的測量精度

隨著科技進步的發展，越來越多的*儀表應用到油田的計量之中，如超聲波流量計、質量流量計等。超聲波流量計在用于流體測量時具有*的優勢，它是非接觸式儀表，不會改變流體形態，便于安裝，可以測量強腐蝕性介質和非導電介質的流量，且測量過程不受溫度、壓力、密度及黏度等物性參數的影響。但也存在一些缺點，主要是抗力差，氣泡、結垢等會影響其測量精度，且安裝時對直管段要求嚴格。否則離散性差，測量精度低等。在油田實際現場應用時，部分超聲波流量計的應用場所，不可避免地會存在一些非標準安裝條件，如直管段長度不夠、上游存在彎管等情況。

為提高超聲波流量計在非標準條件下的測量精度，本文選取了目前在油田應用*為廣泛的時差法便攜式超聲波流量計為研究對象，通過數值模擬及現場試驗研究了其上游存在彎管下測量準確性的變化情況，并建立了相應的數學模型對超聲波流量計的計量誤差進行修正，從而提高了超聲波流量計在彎管存在下的測量準確性。

通過對超聲波流量計上游存在彎管的仿真研究可知，彎管情況下，在（2~10）D時，超聲流量計*測量誤差可達10%，且誤差隨著流量的增大而增大，在（10~15）D階段，超聲流量計誤差逐漸變小，并由正向誤差轉為負向誤差，15D之后超聲流量計測量誤差逐漸變小并趨近于0；在仿真研究的基礎上，進行了誤差曲線修正模型的擬合，經現場試驗驗證，建立的修正模型準確性較高，經修正后，超聲流量計測量示值誤差能夠控制在±1.0%以內，大大提高了超聲波流量計在彎管下的測量準確性。