吴 波

(广州能源检测研究院 广东 广州 511447)

引言

以管道运输为核心手段的工业天然气运输，其计量工作的关键在于流量计自身的测试效率及其准确度，本文着重探讨超声波流量计实际测量过程中存在的误差影响因素与相应改进措施，针对外界诸如强电磁场干扰、振动、管径/壁厚误差、管道材质及内衬、前后直管段长度等各种潜在成因进行了分析和梳理，研究成果将有助于流量计生产企业设计和制造出性能更为先进的流量计产品，充分发挥超声流量计高量程比、高精度、无压损的优势，促进超声测流方法技术创新。

一、超声波流量计工作原理与特征

超声波流量计是利用运输工程中介质流动产生的超声脉冲反馈信息来实现流量测量的一类仪表，一般是由换能器、电子线路、流量显示系统组成。根据检测原理的不同超声流量计又可分为传播速度差法(直接时差法、时差法、相位差法和频差法)、波束偏移法、多普勒法、互相关法、空间滤波法及噪声法等，以目前市场上使用最普遍的时差法超声波流量计为例，它具体是通过测量声波在流动介质中的传播时间并建立传播时间差与流速关系方程，进而换算得到流体流量。

图1 超声波流量计示意图

近年来，随着流量计量技术的持续进步，超声波流量计得以迅速发展并获得了广泛应用，该类流量计的主要性能特点如下：是一种非接触式测量仪表，无需在管道内部插入任何测量元件，故不存在压力损失、不改变流体原有流动状态，流量计安装、维护和检修也不影响生产管线运行，使用灵活方便；……