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多普勒超声波明渠流量计计量受什么因素影响

2021-10-23 08:17:46

    由于多普勒超声明渠流量计具有维护成本低、测量精度高、诊断功能齐全等优点,在天然气测量领域的应用非常普遍,但是,由于各种问题,超声波流量计在实际应用中经常出现计量偏差甚至停机故障,对此,分析调节阀高频噪声的产生及其对超声波测量的影响及其改进具有深远的意义。

    1、调节阀高频噪声的产生及其对超声波流量计测量的影响

    调节阀是一种压力调节装置,在天然气管道输气生产过程中的应用十分普及,在其调压过程中,会有频率范围很宽的噪声及超声频率范围的超声噪声产生。这类噪声有着与声波相似的物理性质,而阀的类型、调压压差及气体流速等是决定其噪声大小的主要因素,当噪声形成后会同时朝着调节阀上游及下游的方向进行传播。然而受调节阀压差作用的影响,气体到达节流口时会被压缩至下游,导致下游承受了以冲击波形式传播而来的主要噪声能量,而传播至上游的噪声能量相对较少。超声波流量计内换能器超声脉冲的工作频率都是特定的,在天然气计量中所采用的超声波流量计通常都有着不低于120kHz的脉冲频率。换能器工作频率的脉冲信号是其主要响应对象,经过调节阀调压所形成的噪声频率与换能器工作达到一致的频率且在气流介质的帮助下朝着超声波流量计传播并到达时,会导致换能器的检测出现故障,也无法将工作脉冲信号准确分辨,以致于计量出现问题。

    多普勒超声波明渠流量计

    当噪声形成时,调节阀的上下游将同时成为其传播方向。因此,若是仅在调节阀之前安装超声波流量计并不能将调节阀噪声对流量计造成的干扰消除。有研究成果表示,在流量计下游安装调节阀,远离调节阀的传感器与接近于调节阀的传感器相比较时,所受到的噪声干扰通常会小2~4倍。如某条天然气管道有着200mm的公称直径,气体是以20m/s的流速流过调节阅,由此可知流量为0.628m3/s,当压力下降至10kPa时,会有6.28kW的能量损耗,噪声大小与该能量损耗之间的关系为正比。相对于普通超声波流量计而言,若采用的仪表为本安型,那么2W为电气回路的ZUI高能量,相对于该能量的损耗而言有着明显的差距,对此,就须采取相应的措施确保仪表信号能对噪声干扰产生一定的抵抗能力。

        

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