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影響超聲波流量計(jì)量準(zhǔn)確性的主要因素

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影響超聲波流量計(jì)量準(zhǔn)確性的主要因素
超聲波流量計(jì)工作不準(zhǔn)既與超聲 波流量計(jì)本體有關(guān),也和壓力、溫度測(cè)量?jī)x表、色譜分析儀以及流量計(jì)算機(jī)等設(shè)備的可靠性有直接關(guān) 系。此外,在員工操作、環(huán)境影響、設(shè)計(jì)選型、設(shè)備 安裝等方面也會(huì)一定程度影響超聲波流量計(jì)量的 準(zhǔn)確性,其影響因素復(fù)雜多樣。超聲波計(jì)量系統(tǒng)計(jì) 量準(zhǔn)確性影響因素關(guān)聯(lián)關(guān)系如圖2所示。
在實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用中,對(duì)超聲波流量計(jì)量準(zhǔn)確性 造成較大影響的主要是噪音、天然氣雜質(zhì)、氣體組 分分析以及壓力、溫度測(cè)量這四個(gè)方面。
1.噪音
天然氣輸氣站場(chǎng)中由于氣流速度快,彎頭、閥 門等各類阻流管件的存在,會(huì)產(chǎn)生一定的噪聲,在 計(jì)量裝置設(shè)計(jì)和安裝的時(shí)候已經(jīng)充分考慮。但是 現(xiàn)場(chǎng)因?yàn)楣r條件的變化,如流量、壓力和溫度等, 壓縮機(jī)不同功率下的噪聲震動(dòng)等不能預(yù)見的各類 因素產(chǎn)生的噪聲仍然使超聲波流量計(jì)在現(xiàn)場(chǎng)使用 過程中受到噪聲的影響。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比調(diào) 壓閥對(duì)超聲波流量計(jì)產(chǎn)生的影響還要大,這是因?yàn)?采用了低噪聲技術(shù)的閥門將噪音頻率調(diào)整至人耳 聽力不敏感的高頻范圍(20 kHz)以上,該頻率范 圍怡好與超聲波流量計(jì)超聲頻率重合,對(duì)超聲波流 量計(jì)造成較大影響。
2.天然氣雜質(zhì)
天然氣流過超聲波流量計(jì)時(shí),水、硫化鐵粉末 等雜質(zhì)逐漸堆積在流量計(jì)表體管道內(nèi)或超聲波探 頭上,都會(huì)影響超聲波流量計(jì)的準(zhǔn)確度,附著在超 聲波探頭表面的雜質(zhì)縮短了超聲波在管道內(nèi)的傳 輸時(shí)間,影響了超聲波探頭的敏感性,同時(shí)由于雜 質(zhì)的附著,計(jì)量撬的上游直管段表面粗糙度變化或 整流板堵塞引起氣體流態(tài)發(fā)生變化,從而影響流量 計(jì)的準(zhǔn)確度和穩(wěn)定性。實(shí)驗(yàn)研究表明:
臟污可對(duì) 某些流量計(jì)流量輸出帶來0.3%或更大的偏差。
3.氣體組分
根據(jù)超聲波流量計(jì)量系統(tǒng)工況流量與標(biāo)況流 量的轉(zhuǎn)換公式可知,在天然氣貿(mào)易計(jì)量中需要利用 壓縮因子將天然氣的工況流量轉(zhuǎn)換為標(biāo)況流量,而 工況下的壓縮因子則需利用氣體分析設(shè)備,如色譜 分析儀等分析結(jié)果計(jì)算獲得。氣體組分檢測(cè)是否 準(zhǔn)確及時(shí),直接影響著超聲波計(jì)量系統(tǒng)的計(jì)量準(zhǔn)確 性。在實(shí)際生產(chǎn)中,部分場(chǎng)站的氣體分析設(shè)備未接 入流量計(jì)算機(jī),失去了氣體分析設(shè)備的主要作用, 同時(shí)在未配備氣體分析設(shè)備的場(chǎng)站也存在著氣體 組分更新不及時(shí)現(xiàn)象,在多氣源的計(jì)量站,影響更 為明顯。實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn):由于輸氣干線組分變化 造成超聲流量計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)參比條件下體積流量偏差 最高可達(dá)0.6%。
4.壓力和溫度的測(cè)量
根據(jù)超聲波流量計(jì)工作原理可知,壓力溫度測(cè) 量是否準(zhǔn)確直接關(guān)系著標(biāo)況流量的運(yùn)算是否準(zhǔn)確。 在現(xiàn)實(shí)應(yīng)用中,雖然壓力變送器可在其銘牌標(biāo)明的 工作溫度范圍內(nèi)正常工作,但室外裸露環(huán)境中的壓 力測(cè)量值與進(jìn)行了防曬保護(hù)的壓力變送器測(cè)量值 的差值可高達(dá)18?20kPa。溫度變送器在現(xiàn)場(chǎng)應(yīng) 用中也會(huì)出現(xiàn)保護(hù)套管中存在金屬雜質(zhì)、沙子等現(xiàn) 象,使測(cè)溫元件不能及時(shí)與天然氣達(dá)到熱平衡,導(dǎo) 致實(shí)測(cè)溫度值偏低,計(jì)量結(jié)果偏大。因此,保證壓 力和溫度測(cè)量?jī)x表的準(zhǔn)確、可靠是確保超聲波流量 計(jì)計(jì)量系統(tǒng)的準(zhǔn)確度非常重要的方面。
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