第53卷第2期 2017年4月
创新马卖践
石油化工自动化
AUTOMATION IN PETRO-CHEMICAL INDUSTRY
影响超声波流量计计量准确性的因素与对策
聂文
（中石化天然气有限公司榆济管道分公司，山东济南250000）
Vol.53,No.2 April，2017
摘要：超声波流量计作为天然气计量领域的常用计量器具，其计量的准确性直接关系着管输企业的经济效益。从超声波流量计工作原理和现场应用环境、条件出发，对其影响因素进行了分类研究，并确定了主要因素，根据影响因索的特点分析探讨了改
善其计量性能相应的对策，以保证超声波流量计的计量准确性，使超声波流量计在现场得到更好的应用。关键词：超声波流量计计量准确性因素对策
中图分类号：TH814
文献标志码：B
文章编号：10077324(2017)02005703
天然气长输管道具有运行压力高、输气量大、输送距离长的特点，在天然气贸易交接方面对流量计的准确性要求较高。气体超声波流量计具有量程比宽、压力损失小、无可动部件、适用于大口径管道等特点，较好地满足了天然气长输管道的计量需求，在中国天然气长输管道领域得到了广泛应用。超声波流量计量系统与其他计量仪表一样，在实际的生产应用中会受到各种因素的干扰，因而影响仪表计量的准确性。
1超声波流量计工作原理
超声波流量计为独立测量设备，由多个位于管线内壁的超声传感器组成。传感器由紧固机械装置插人管道中，超声脉冲被2个传感器交替地发射和接收。由于超声波在逆流和顺流情况下的传输时间t.和t。不同，通过时差法可以计算得到流体流速，工作原理如图1所示。超声波流量计还可以配置成双向计量模式，精度不变。
图1超声波流量计工作原理示意当顺流传播时，超声波传输时间为
ta=L/(C + vcos g)
当逆流传播时，超声波传输时间为
t, =L/(C -vcos p)
万方数据
(1)(2)
由式(1)，(2)联立推导出流体流速和流量的计算公式如下：
L
U
2cos
tu-ta t,ta
qv=A
(3)(4)
式中：C—超声波在静态气体中的声速，340m/s； qv——流体在管道中的工况流量，m/h;A——管道横截面积，m；v—气体的流速，m/s。
标准状况下瞬时流量为
P)(T.)Z,
qva=qvr
(5)
标准状况下瞬时流量，m"/h；
式中：qvn—
qvr
工作状况下瞬时流量，m"/h；P。——标准
状况下绝对压力，MPa，其值为0.101325MPa； p——工作状况下绝对压力，MPa;T。—标准状况下热力学温度，K，其值为293.15K；T——工作条件下热力学温度，K；Z，一标准条件下压缩系数；Z一工作条件下压缩系数。
天然气超声波计量系统的组成 2
气体超声波流量计量系统一般由压力变送器、温度变送器、超声波流量计、气体组分分析仪以及流量计算机等五部分组成。压力、温度变送器采集实时的压力、温度信号，超声波流量计本体是整个计量系统的核心部分，通过测量计算天然气的流速
稿件收到日期：2016-12-02。
作者筒介：文(1986—)，男，四川遥宁人，2011年毕业于西南石油大学自动化专业，获学士学位，现就职于中石化天然气有限公司榆济管道分公司，从事天然气长输管道计量管理工作，任工程师。