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时差式管道式超声波流量计实际应用中的案例说明(一)

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时差式管道式超声波流量计实际应用中的案例说明(一)

发布日期:2018-03-23 00:00 来源:http://www.senslor.com.cn 点击:

时差式管道式超声波流量计实际应用中的案例说明(一)



一、本文概述
  近年以来,各类与仪器仪表相关的测量技术不断发展,液体超声波流量计在其中表现为突出,液体超声波流量计设备研发与测量领域在持续地向纵深发展,使该技术在未来的人类生产生活的应用有着广阔的前景,目前液体超声波流量计正在逐步替代传统型的容积式和涡轮式流量计,成为贸易交接和过程测量的新宠。国内高端市场仍然是国外品牌的天下,不过随着国内研发技术的增强和对于此技术的重视,也产生了不少满足中高端应用现场的产品,多声道管段式液体超声波流量计在国内的成品油和原油的贸易交接中已经有很多成功的应用案例。例如,在中海油的渤中LVDA27-2作业区,中海油伊拉克米桑油田区块外输计量,中海油-新田石油合作平台LF7-2的外输计量撬中均已成功投用。
  仅从技术层现来观察,因为多声道管道式液体超声波流量计在大流量和大口径的计量中优势明显,无可移动部件,无附加压力损失,且具有完善的自我诊断功能,在线维护方便快捷等特点,这些在传统型的容积式和涡轮式流量计都无法实现的,并且其较其他类型的液体流量计量程比宽,所以其逐步应用于液体烃贸易的趋势非常明显。

二、液体超声波流量计工作原理及检定难点
  液体超声波流量计的测量原理是根据时差法,即当超声波在介质中传播时,会带上流体的信息,即使往返的声波信号的传播时间产生微小的变化,时间的变化正比于流速。多声道液体超声波流量计是通过测量不同声道上的传播时间差来时间测量与计算的。
  根据API 5.8章节中可知,超声波流量计不同于传统的容积式流量计和涡轮流量计,其是靠电子芯片间接测量而对外发出计算脉冲的,此即为人工“制造”出与流量相关的脉冲(频率),由于流量脉冲和串行信号是通过计算获得,因此输出信号会落后于流体的特性,而且经过数据转换的处理,脉冲信号很可能落后于串行数据的信号。
  超声波流量计在其内部几条声道上进行高频率的时间差测量,由于流体流动存在的不稳定性,任何微小的流量扰动和脉动都会被流量计所检测到,从而导致流量计产生不均匀的脉冲输出(如图1),而这些信息是其他传统的机械性流量计而反应不出来的。
  而活塞式体积管由于最大尺寸的容积仍远小于API的容积推荐值,另外还有活塞式体积管在运行过程中的发射和回收可以引起流量的明显扰动,因此活塞式体积管不能直接用于标定液体超声波流量计。
  综上所述,由于超声波流量计本身的原理及特点存在不均匀的脉冲输出,所以导致标定的体积管容积值巨大,大型的体积管在制造,使用,运输安装方面存在很多不便之处,尤其是海洋石油受平台及油轮上空间及重量的局限性,都严重制约着超声波流量计在中海油的发展及应用。

圣世援管道超声波流量计.jpg


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