Page 83 - 计量测试技术分析

第三章 流量计量及其应用

第二节 天然气流量计量技术现状及发展趋势

一、超声流量计在天然气计量中的具体应用

20 新世纪后半叶，英国天然气企业开始探寻超声波流量计，1989 年授权丹
尼尔公司作为唯一的开发者生产制造第一台超声波流量计。以后逐步完善，超声
波流量计在汽体压力测量中的运用实体模型已经逐步形成。2000 年西南地区油

气田公司将几类丹尼尔超声波流量计引入商业服务计量，向重庆和四川大型天然
气客户气路。除此之外，也对超声波流量计的性能展开了科学研究总结和反思，《用
气体超声流量计精准测量天然气流量》规范也逐步标准，推动了超声波流量计在

天然气流量计量中的运用更为广泛。超声波流量计选用声音频率空气中迅速传递
的时间差法进行检测，环境下的电磁噪声和音箱原材料的噪音对天然气流量计形
成了很大影响。因而，必须了解超声波流量计在天然气计量中的运用方式，与时
俱进超声波流量计的专业技术和实际性能，进而在天然气计量中获得更高效率。

（一）超声流量计的工作原理
超声流量计在实际应用中有很多各种方式，这类测量方式一般用于天然气高
精密总流量测量。应用设备时，一般将倾角 j 的超声波振子安装于壁厚上。这两

个超声波振子与此同时有节奏地接收对方超声波信号，进行有关的测量工作。在
具体测量中，要确保商品流通安全通道无阻碍物。用于很困难大孔径测量时，能
够充分运用自己的长处。但超声波信号在传送过程中常常遭受管道中介质产生的
影响，为了确保测量工作中的稳定，在测量过程中必须对特定测量目标采用不同

类型的方式。
一般来说，超声波蒸汽流量计有三种测量方式，第一种是时间差法。在实际
应用中，此方法关键运用速度差稳定传播过程中产生的时差进行计算流体速率。

在这样一个过程中，一个超声波信号往来于 2 个声波发射装置和控制器中间，它
和管路呈一定的视角。在传播过程中，中下游声波遭受流体的功效，速率提升，
上下游相对应落后。那样可以有效地测量配管中的流体。第二种是相位角法。时

间差的诞生一般会造成一定的相位角，根据测量相位角能够测算流体平台流量。
声波在设备径向传播过程中，一般受流体条件的限制，声波的传播方位在中下游
偏位。偏位的声波方位与总流量成正相关，完成流体的高效测量。第三种方法是

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