超声波流量计使用评估报告

FLUXUS便携式超声波使用报告 一、设备的测量原理 FLUXUS利用超声信号，采用传输时间差法来测量液体流量。超声信号由安装在管路一侧的第一个传感器发出，经过对面侧的发射，由第二个传感器接收。 图1  超声信号的传递路径                          图2 传递时间差△t 信号在流动介质中传播，声信号的传播在顺流动方向上的传输时间短于逆流方向上的传输时间。传输时间差△t是可以测量的，从而可以得到超声信号传播路径上的平均流速。根据管路的横截面对该平均流速的轮廓修正，就可得到与管路中体积流速成正比的数据。 二、设备的简介 图3 流量计前面板 图4 流量计顶部 图5 流量计传感器 三、测量点和参数： 图6 传感器的正确安装位置 正确选择测量点对于实现可靠和高精度的测量是至关重要的，也是实现误差较小的基本条件，它能保证声信号在最佳条件下接受和正确评定。 传感器定位的正确性的影响因素： 1. 管路的直径、、内衬、壁厚 2. 管路中的介质 3. 介质中可能存在的气泡 4. 管路的变形或者缺陷、或者焊缝 5. 管路中无沉积物、总是充满液体的 流动器件（弯道、滑阀、阀、泵、加压器等）都会扭曲附近的轮廓，因此选择的测量点尽可能减少干扰源的影响。选择的测量点与干扰源有足够的距离。 图7传感器安装推荐干扰源距离 测量参数的设置： 主要参数： 液体：管道外径、管道壁厚、管道材质、管道有无内衬、管道表面粗糙度、被测液体介质、介质温度、结果输出单位 气体：管道外径、管道壁厚、管道材质、管道有无内衬、管道表面粗糙度、被测气体介质、介质温度、介质压力、结果输出单位 测量参数设置 选择测量通道（A/B）、选择声程数、根据推荐安装距离安装探头 图8 根据声程数形成安装距离 参数设置完成之后，就可进行测量作业，当测量时面板通道指示灯由红色转为绿色时，说明信号正常，并有数据进行传输。 四、测量数据与 1、轻烃站测量数据 日期 位置 时间 原有流量计 便携流量计 累计流量 2月15日 轻烃站外输气阀组 19:00 13525 m3/h 0 42858/0 m3 20:00 14569 m3/h 0 21:00 15070 m3/h 0 22:00 14023 m3/h 0 2月16日 轻烃站去TP-1站 11:00   9.26 m3/h 62.38 m3 12:00   6.78 m3/h 13:00   10.16 m3/h 14:00   12.54 m3/h 15:00   8.63 m3/h 16:00   18.39 m3/h 2月16日 轻烃站去TP-1站 17:30   1538 m3/h 该数据为调试期间瞬时流量，始终无法正常工作 18:00   29 m3/h             表1 轻烃站数据对比分析 图9 轻烃站外输气阀组数据对比 图10 轻烃站至TP-1计转站干气（原有流量计损坏正在维修） 图11 轻烃站原料气进展数据对比（调试始终无法成功，该数据为调试瞬时数据） 由上述采集到的数据进行综合分析，可以发现在进行轻烃站的气体测量时，与原有流量计的测量结果差距较大。分析其原因可以从介质温度、压力、传感器安装位置进行分析；现场有压力表和温度表，主要考虑传感器的安装位置。 轻烃站外输气阀管道直径200mm,前后有阀门和流量计，根据干扰源最佳距离推荐可知安装距离阀门L=40D=8m,现场不满足最佳安装条件；轻烃站至TP-1安装距离L=40D=6m;原料气进站安装距离L=40D=12m。而且由于气体在高速流动中会产生噪音，使得超声波信号的传递受到干扰；外界环境的噪声也比较大，易对测量产生影响。 2、TP-1计转站测量数据 日期 位置 时间 原有流量计 便携流量计 累计流量 2月17日 TP-13进TP-1液 17:00 53.58 t/h 58.62 t/h 152.90/ 192.86 t 18:00 48.92 t/h 70.35 t/h 19:00 53.47 t/h 56.67 t/h 20:00 38.39 t/h 21.8 t/h 21:00 55.86 t/h 59.88 t/h 22:00 38.26 t/h 42.35 t/h 2月18日 09:00 58.88 t/h 61.24 t/h 10:00 47.53 t/h 55.08 t/h 11:00 42.79 t/h 45.98 t/h 12:00 52.9 t/h 10.39 t/h 13:00 53.09 t/h 9.27 t/h 14:00 56.85 t/h 8.69 t/h 15:00 57.28 t/h 11.47 t/h 16:00 52.95 t/h 51.96 t/h 2月18日 TP-13进TP-1气 17:00   28 m3/h 225.294 m3 18:00   22 m3/h 19:00   26 m3/h 20:00   31 m3/h 2月19日 09:00   27.61 m3/h 10:00   14 m3/h 11:00   -28 m3/h 12:00   52 m3/h 13:00   31 m3/h 14:00   27.5 m3/h 15:00   21 m3/h             表2  TP-13进TP-1数据对比分析 图12 TP-13进TP-1计转站(液)数据对比 图13 TP-13进TP-1计转站(气)数据对比（现场未安装流量计） 通过对TP-13进TP-1（液）数据的分析看以看到，在测量液体的质量流量时，前期每个小时便携式流量计与现场流量具有相同的涨跌趋势，但是在2月18日11点至15点的数据波动较大，询问现场人员得知，流量计当时的工作状态为红绿灯交替闪烁，此时测得的数据不具有可信度，可忽略。当然，干扰源之后直管段的选择也会影响测量结果的准确度。 TP-13进TP-1（气）数据的分析可以看到在2月19日11点出现-28m3/h的瞬时流量，初步怀疑为气体瞬间的压力波动较大，使得管道内的气体的流动方向在该瞬时时间发生局部逆转，流量计显示结果为负数。 五、结论 FLUXUS便携式超声波在进行液体测量时，如果可以满足流量计对于现场的要求时，具有较高的参考价值和可信度。但是对于气体的测量由于温度、压力的波动较大而设备在测量初期是设置固定的参数，测量的结果可信度不高，但仍具有一定的参考价值。