超聲波流量計計量輸差分析及解決方案

1、現(xiàn)場壓力、溫度變送器故障

根據(jù)國標現(xiàn)場實際測量壓力、溫度應符合符合GB/T 18603的要求，壓力變送器*允許誤差為±0.2%，具備有效的檢定證書；溫度變送器*允許誤差為±0.3℃，具備有效的檢定證書。由超聲波流量計測量計算公式可知，現(xiàn)場實際壓力參與到標況超聲波流量計算當中，壓力與標況流量成正比，壓力誤差越大測得的流量越大，反之越小；現(xiàn)場實際溫度與標況流量成反比，溫度誤差越大測得的流量越小，反之越大。解決方案：選取壓力、溫度變送器要求性能可靠，準確度好，量程必須適合于被測流量的測量輸配與應用范圍，嚴格按照標準進行安裝，做好日常維護和校準，發(fā)現(xiàn)問題及時處理或更換。

2、超聲波流量計本體故障

超聲波流量計本體參數(shù)包括增益值、信號質量、信噪比、聲速、流速等參數(shù)；不同超聲波超聲波流量計，利用不同軟件進行連接，查看超聲波流量計參數(shù)。

增益：直觀就是放大倍數(shù)，單位為分貝，它的作用是放大信號的振幅強度。正常情況下每個聲道的增益是差不多的，增益會隨壓力變化而有變化，若某個聲道增益較大有可能是探頭臟污，需清洗干凈后再進行觀察。

信號質量：在超聲波探頭發(fā)射或接受信號時，超聲波流量計本身可以對信號進行檢測，剔除干擾信號，同時對信號數(shù)值進行檢驗和修正。通常情況下超聲波流量計接受信號的質為*，如果數(shù)值偏低可能是氣體流速較快或探頭較臟，或其他影響換能器的工作因素。

如果天然氣流速達到超聲波超聲波流量計*允許流速時信號質量可能小于*，但如果天然氣流速在*流速的50%左右，而傳感器信號質量小于*，有可能意味著超聲波流量計出現(xiàn)精度偏差，應對儀表進行必要檢查，有可能意味著，若某個聲道信號質量為0%可能是探頭故障或電纜損壞。若全部聲道信號質量為0%可能是采集板或CPU板故障。

信噪比：指傳感器信號強度與干擾噪聲的比值，超聲波流量計在實際工作中信號比高于超聲波流量計出廠值，通常超聲波流量計每個聲道的信噪比差值不大。

在超聲波流量計正常工作時，如果某個聲道的信噪比超出正常值范圍，說明環(huán)境噪音對超聲波流量計信號影響過大，可能造成超聲波信號錯誤或檢測不到，從而造成停止計量；如果檢測到錯誤信號，將導致超聲波傳輸時間測量錯誤，引起計量誤差。因此需要消除超聲波流量計周邊噪音，診斷軟件可分別測量上游和下游的信號比數(shù)值，幫助我們分析噪聲來源。

流速：天然氣流速根據(jù)每個廠家超聲波超聲波流量計聲道設計方式不同而有所差異，通常以漩渦角和剖面系數(shù)來表示。它是超聲波超聲波流量計在計量管段運行情況的重要參考指標，流速應控制在設計允許范圍內，如果超出范圍應立即檢查上下游直管段運行情況。

聲速：超聲波超聲波流量計每個聲道對應一個聲速，在正常工作過程中，值班員可以通過上位機HMI計量數(shù)據(jù)表中進行觀察，通過觀察每個聲道的聲速值與平均聲速值進行對比，通過數(shù)值的對比可以判斷超聲波流量計聲道是否存在臟污、損傷等問題，是判斷超聲波流量計聲道質量的一個重要指標。

解決方案：當上述參數(shù)出現(xiàn)異常時，及時進行處理：①取下探頭，用抹布擦拭干凈，回裝后查看參數(shù)是否正常；②更換探頭；③可使用交換模擬板側電纜的方法進行判斷，若交換后該聲道指標依然異常，則確認為模擬板通道故障，更換新板卡；④交換電纜，若交換后該聲道指標恢復正常，則確認為電纜故障，更換故障電纜等方案。

3、色譜分析儀故障

當色譜分析儀出現(xiàn)故障時，不能準確分析出天然氣組分、密度、發(fā)熱量、壓縮因子等物性參數(shù)，這些物性參數(shù)不準確將影響超聲波流量計算機對流量的修正，從而影響流量累計量的準確性，色譜分析儀也是計算聲速的一個指標，如果計算聲速與各聲道平均聲速誤差超過0.2%時，查找誤差較大原因。

解決方案：當出現(xiàn)色譜故障時，初步判斷故障原因，如果是硬件故障，及時報修，進行更換；如果不是硬件故障，將色譜分析值與上下游*近站場組分進行對比，查找組分偏差原因，對其進行維修。按照檢定標準定期對色譜分析儀進行檢定。

4、超聲波流量計算機故障

超聲波流量計算機是按照GERG或AGA8（天然氣壓縮因子計算方法）的要求，使用工況流量、溫度壓力數(shù)據(jù)、色譜分析儀測得的天然氣組分數(shù)據(jù)和熱值可以計算出標況流量。每種品牌的超聲波流量計對應相應的超聲波流量計算機。當出現(xiàn)貿易計量輸差時，應及時檢查超聲波流量計是否存在報警，報警分為責任報警和非責任報警，如果沒有報警通過面版按鍵，對超聲波流量計算機各參數(shù)進行相應查詢。

解決方案：根據(jù)超聲波流量計算機檢定規(guī)程，定期對超聲波流量計算機進行檢定。當發(fā)現(xiàn)流量出現(xiàn)輸差時，根據(jù)上述操作對相應參數(shù)進行檢查，并與現(xiàn)場進行核對，通過參數(shù)的檢查和比對查找原因，并進行處理。