談氣(qì)體超聲流量計(jì)使用中應(yīng)考慮的(de)影響因素

1　安(ān)裝環境
　　(1)環境溫度
　　根據 AGA· NO· 9号報告的(de)要求及現有材料(liào)、設備的加工制造水平 ,本(běn)标準對氣(qì)體超聲流量計提出了 -25℃ ~+55℃的使用環境溫度要求。
　　在某些特殊情況下 ,爲預防外界環境溫度對測量結果造成的附加影響 ,建議對儀表及其(qí)上下遊的測量管加裝遮雨防曬設施或(huò)者采取必要的隔熱保溫措施。
　　(2)振動
　　超聲流量計 雖然在出廠前都經過了嚴格的機械振動(dòng)試驗 ,但是作爲一種精密的測量儀表 ,使用時應遠離或消除振動源。
　　(3)電氣噪聲
　　超聲流(liú)量計作爲(wèi)一種以微電技術爲(wèi)基礎(chǔ)的高精度測量(liàng)設備 ,在設計和安裝(zhuāng)時有可能由于(yú)疏忽将其(qí)置于(yú)電磁場合電(diàn)子幹擾環境之中 ,儀表測量(liàng)的準确性及工作的(de)可(kě)靠(kào)性就可能因此受到影響。
　　2　管道(dào)配置
　　(1)對雙向(xiàng)流(liú)測量場合的管道配置
　　所謂“雙向流(liú)測量”就是(shì)指使用同一套流量計實現被(bèi)測介質正輸和(hé)反輸時的流量測量。也就(jiù)是說 ,這個(gè)時期正輸(shū)時的儀表(biǎo)上遊就是下個(gè)時期返輸時的儀表(biǎo)下遊。地下儲氣庫或者目前大中型城市通常(cháng)用作(zuò)調峰手段的儲氣罐(guàn)就需要這種具有雙向測量功能的計量儀表。這正是(shì)超(chāo)聲流量計獨到(dào)的特點。因此 ,當超聲流量計應用于雙向流測量場合就必須将(jiāng)其(qí)“下遊”按“上(shàng)遊”的要求(qiú)進行同等對待 ,這是實現超聲 流量計 雙向、等精度測量的重要前提。
　　(2)直管段長(zhǎng)度要求
　　爲了降低不良流态對測量結(jié)果(guǒ)的影響 ,在流(liú)量計上下遊安裝一(yī)定(dìng)長度的(de)直管段就是一種常(cháng)見的基本手段。從準确計量(liàng)的角(jiǎo)度來看 ,上下遊直管段長度越(yuè)長改善流量計測量性(xìng)能的效果就越明顯。但是(shì) ,測量現場往往由(yóu)于受場地征用 (特别是(shì)海上作業平台 )、材料(liào)供應以及建設施工成本等諸多客(kè)觀因素的限制 ,又期望該長度越短越好。因此 ,兼顧這兩(liǎng)方面的願望(wàng)并提出低限度的直管段長度要求(qiú)也是 GB/T18604— 2001标準的主要任務之一。
　　在該(gāi)種流(liú)量計直管段的配置長度(dù)上 , AGA· NO· 9号報告提出 :“盡管制造商推(tuī)薦的(de)安裝作法不盡一緻 ,但一般都要求流量(liàng)計的上遊至少需要 5~10D的直管段(duàn)、下遊至少需要 3D直管(guǎn)段。”
　　爲了體(tǐ)現标準具有可操作性這一特點 ,根據上述标準或報告的建議 ,結合國内生産現場的實際(jì)情況 ,同時參考了部(bù)分超聲流量計(jì)生産廠商的意見 ,在标準中嘗試性地給出了一個(gè)有關(guān)超聲流量計上下(xià)遊直管段長度配置的技術規定或要求 ,即 :在不需安(ān)裝整流器的情況下(xià) ,多聲道超聲(shēng)流量計上遊的短(duǎn)直管(guǎn)段長度應(yīng)爲 10D,下(xià)遊短直管段長(zhǎng)度應爲 5D;如果使用整(zhěng)流器(qì) ,則整流器的(de)安裝位置及相應的配管長度應咨詢生産廠商。
　　(3)對直管段的質量要求
　　台階及凸(tū)入物 :在(zài)超(chāo)聲流量計(jì)上(shàng)下遊所要求的短(duǎn)直管(guǎn)段長度範圍内 (測量管 )出現(xiàn)的任何台階及(jí)其它凸入物都将(jiāng)引起被測介質流(liú)态的改變 ,從而增(zēng)大流量(liàng)測量的不确定度。但事實上 ,隻要對所用配管進行認(rèn)真選擇 ,或者采取(qǔ)對管道内壁進行适當镗制 ,或者根據現場的管道條件(jiàn)對制造廠商提出所用超聲流量計必須達到的内徑要求等手段 ,就可(kě)以避免各連接點台階(jiē)的出現 ,從而實現直管段與超聲流量計(jì)之(zhī)間的等徑連接或良好匹配 ;另外 ,在施工組裝過程中 ,采取将連接的内壁焊縫打磨平整或适當(dāng)連接的墊片内圈直徑等措施也可以避(bì)免凸(tū)入物及(jí)其它擾動性(xìng)雜(zá)物障礙。因此 ,對台階及(jí)凸入物的(de)限制既是必(bì)要的 ,也是可(kě)行的。②内表(biǎo)面 :如果在流量計本體内部及其(qí)測量管内壁存在着鏽(xiù)蝕、油污或硫化鐵粉等其它附屬物(wù) ,一方(fāng)面可能會(huì)改變測量管道(dào)的實際内徑 ,另一方面又可能會增大測量管(guǎn)内壁的平均粗糙度 ,其次也可能會導緻聲波 (脈(mò)沖信号 )在表體内(nèi)壁反射時(shí)出現發散和衰減現象。所有這(zhè)些因素(sù)都有可能對測量結果造成嚴重(zhòng)的影響 (ISO/WD17089認爲 ,由此造成的(de)測量偏差有可能超過 1%),因此對(duì)表體及(jí)測量管内表面提出要求和限制也是(shì)實現準确計量的基本前提之一。
　　(4)溫度(dù)計安裝
　　溫度計的安裝應(yīng)主(zhǔ)要(yào)考慮如下三點 :
　　①感溫元件應有(yǒu)足夠的長度(dù) ,以保證被測(cè)介質與測溫元件之間(jiān)有充分的接觸面(miàn)積 ;②對流态造(zào)成的影響盡可能地小 ;③在正常的(de)測量過程中(zhōng)不會因氣流沖刷等原因引起感溫元件的折斷或(huò)其它(tā)機械損傷。
　　(5)聲(shēng)學噪聲幹擾
　　超聲流量計 是一種以(yǐ)聲學原(yuán)理爲基礎的測量儀表 ,因此現有的超聲流量計對(duì)于噪聲 ,特别是對來源于被測(cè)介質内部(bù)由于高速度、大壓差等減壓設備造成的(de)超高頻噪聲 ,尤爲敏感 ,從而影響到該種流量計的正常運行 ,爲了确保超聲流量計的(de)正常工作 ,爲有效(xiào)的方法(fǎ)就是遠離噪聲源或咨詢制造廠家。
　　(6)整流器的作用
　　一般來說 ,安裝(zhuāng)整流器可以在一定程度上改善超聲流量計上下遊的測量條件 ,因此也有助于提高測量結果(guǒ)的準确性 ,尤其(qí)是對單聲道超聲流量計而言 ,其效(xiào)果可能會更爲(wèi)明顯。但是 ,如果整流器造型不當 ,加工質量(liàng)不高 ,或者安裝及使用(yòng)維護不妥 ,又有可能(néng)增大測量偏差而造(zào)成事與願違的後(hòu)果。因此(cǐ) ,在超聲流量計應用(yòng)現場的設計及安(ān)裝過程中 ,必須具體問題具(jù)體分析。也就是說 ,應當針(zhēn)對所選流量計的(de)種類(lèi)、上(shàng)遊流态的畸變形式、嚴重程度以及(jí)對流量測量準确性要求的高(gāo)低來決定是否安裝那種形式(shì)的整流器。
　　(7)流量計的安裝方式
　　從理論上(shàng)講 ,氣(qì)體超聲流(liú)量計可以(yǐ)采用水平(píng)、垂直和傾斜等任意安裝方式 ,并且可以沿表體管道邊軸線作任意旋轉。但是 ,在實際的安裝(zhuāng)過程中應當主要考慮到以下 3個方面的因素 :①流量計(jì) (特别是其中的超聲換能(néng)器 )是否便于檢測和維修 ;②超聲換能器是否(fǒu)易受氣流中雜質和積(jī)液的影響 ;③時至目前 ,任意安裝方式是否可實現嚴(yán)格意義上(shàng)的*等精度測量尚未得到充分的實(shí)驗驗證。
　　因此 , GB/T18604— 2001用氣體(tǐ)超聲流量(liàng)計測量天然氣流量(liàng)标準推薦采用水平安裝這種常規方式。