超聲波流量計計量系統性能的主要影響因素

氣體超聲波流量計自20世紀9o年代用于天然氣流量計量以來，在歐美等發達國家的高壓、大流量天然氣計量中得到了廣泛的應用。近年來，歐美等實驗室（如美國CEESI、荷蘭NMi等）均針對其計量性能影響因素開展r研究，并且對相關的標準已開始進行制訂或修訂，如標準化組織ISO已經開始制訂氣體超聲波波流量計的標準，美國石油學會也正在進行AGA No．9-1998的修訂工作。

我國自21世紀初開始在天然氣流量計量領域中引入超聲波流量計，并且隨著我國天然氣 【業的發展，已有兒百臺超聲波流量計正在或將要用于高壓、大流量的天然氣貿易計量。超聲波流量計在高壓、大流量的天然氣流量計量中雖然具有其他流量計所不可比擬的優勢，但是由于實際使用條件往往與實驗室條件差異較大。因此，為確保其計量性能，仍然需要注意幾個方面的問題，如：由于噪聲、臟污等影響造成超聲波流量計計量準確度降低，甚至*不能正常工作；同時，由于溫度和壓力測量儀表也是超聲波流量計計量系統中的一部分，因而溫度和壓力的測量準確度將直接影響到計量系統的準確度。

一、影響計量系統性能的現場因素

1．噪聲
（1）噪聲對超聲波流zui計計量性能影響的概述管路系統中由于閥門、整流器以及各類阻流管件等的存在總會產牛一定的噪聲，但足，現場不斷變化的工況條件（如流量、壓力和溫度）以及各種不類制的“噪聲發生器”（流動調整器、壓力蒯節閥等）都使得對噪聲大小的確定較為困難。總的來說，噪聲的產生源主要有：① 流過管道的高速氣流；② 突入的探頭；⑨整流器；④ 壓力或流量調節閥等。根據超聲波流量計的工作原理可以知道，如果噪聲的頻率與超聲波流量計的工作頻率范圍一致，就會干擾到超聲波脈沖的探測、影響到對傳輸時間的準確測量，zui終導致體積流量的測量不準。超聲波流量計對降壓元件產生的噪聲尤其敏感，甚至有些低噪聲閥門比調壓閥對超聲波流量汁產生的影響還要大，這是因為采用了低噪聲技術的閥門主要是針對人耳可聽見的噪聲范圍進行降噪，而這個范圍與影響超聲波信噪比的聲譜范圍不*一致

國外氣體流量實驗室（Gasunie Research，荷蘭）開展的不同類型的“噪聲發生器”（如整流器、調壓閥等）對超聲波流量計性能影響的定量測量實驗研究結果表明，噪聲（如整流器產生的噪聲）對某些類型的氣體超聲波流量計準確度和穩定性的影響非常大，其帶來的計量誤差可高達2 ，而且一般來說，安裝在超聲波流量計上游的噪聲元件產生的影響比安裝在下游大。在2004年AGA No．9的修訂版中也特別提出了調壓閥安裝位置太近以及壓差過大產生的噪聲對超聲波計量性能的影響及有關注意事項。