氣體超聲波流量計(jì)

超聲波流量計(jì)的應(yīng)用始于20世紀(jì)90年代，由于它的一些突出優(yōu)點(diǎn)：測量準(zhǔn)確度高、量程比寬、無壓損、無可動(dòng)部件、安裝使用費(fèi)低等，受到用戶的歡迎。它是繼孔板流量計(jì)，渦輪流量計(jì)之后*三類適用于高壓、大口徑、高準(zhǔn)確度的天然氣流量計(jì)。由于技術(shù)條件的限制，以前人們研究的主要是超聲波液體流量計(jì)。隨著科學(xué)技術(shù)特別是電子技術(shù)及傳感器技術(shù)的發(fā)展，超聲波氣體流量計(jì)才日益受到人們的重視，并開始逐步走向?qū)嵱没V泛化。大部分由測量短管和插入管壁換能器組成一體的形式出現(xiàn)，由于測量準(zhǔn)確度較低(1.5%F.S~2.O%F.S)，過去未能在價(jià)格昂貴的天然氣貿(mào)易結(jié)算計(jì)量領(lǐng)域大量運(yùn)用。現(xiàn)在它在天然氣工業(yè)中的成功應(yīng)用己有突破性進(jìn)展。由于準(zhǔn)確度高和維修費(fèi)用低，多聲道超聲波流量計(jì)己被氣體工業(yè)界接受，它是自氣體渦輪流量計(jì)后被氣體工業(yè)界接受的*重要的氣體流量計(jì)量器具。至今已有較多**的政府機(jī)構(gòu)批準(zhǔn)超聲波流量計(jì)為法定計(jì)量器具。根據(jù)檢測的方式，可分為傳播速度差法、多普勒法等不同類型的超聲波流量計(jì)。超聲波流量計(jì)適于不易接觸和觀察的流體以及大管徑流量測量。自20世紀(jì)90年代，超聲波流量計(jì)像一顆耀眼的新星驟然升起，出現(xiàn)多種型號準(zhǔn)確度較高的超聲波流量計(jì)，現(xiàn)已有多種測量技術(shù)，其主要產(chǎn)品有：時(shí)差式超聲波流量計(jì)、頻差式超聲波流量計(jì)、插入式超聲波流量計(jì)等。

適用口徑：DN50～50000（其中50、65、80、100、125、150、200、250、300、400、500、600、800、10000可選管段式）

適用氣體：臟污、腐蝕、濕飽和、粘性、高低溫等各類氣體

流速范圍：0～30m/s 

量 程 比：30:1～100:1

測量精度：管段式±0.5%R，±1%R；插入式±1%R，±1.2%R，±2%R，±2.5%R

重 復(fù) 性：0.3%（0.15%）

測量方向：單向或雙向 

測量聲道：1、2、4、6、8

工作溫度：-25～+80℃

工作壓力：0～2.5MPa（*大10MPa）

防爆等級：Ex dm ⅡBT4

基于超聲波在管道中傳播時(shí)間的原理。在管道中斜裝的一對超聲波換能器之間的距離為超聲波的傳播聲程。超聲波在兩個(gè)換能器之間的順流傳播時(shí)間和逆流傳播時(shí)間分別為：

式中：

C--超聲波在靜止氣體中的 傳播速度，隨氣體性質(zhì)變化而變化；

V--氣體的流速；

θ--超聲波聲程L與管道軸線之間的夾角。

根據(jù)ts和tn表達(dá)式，求得沿聲程上的線平均流速：

可以看出，管道中介質(zhì)的流速與（1/ts-1/tn）有關(guān)，而與介質(zhì)本身無關(guān)，即不受氣體成份、密度、溫度等影響。

這樣，通過流速、管道截面積等就可得到氣體流量了。 

（1）測量獨(dú)立于聲速、溫度及氣體狀況

（2）有優(yōu)良的干擾抑制特性及故障自診斷功能

（3）具有獨(dú)特的雙向流測量功能

超聲波流量計(jì)主要由四部分組成：前后直管段、流量計(jì)表體（USM）、流量計(jì)算機(jī)（S600）、配套的壓力和溫度變送器。圖三為系統(tǒng)組成示意圖。按照換能器多少，超聲流量計(jì)可分為一至六聲道超聲流量計(jì)；根據(jù)超聲波在管壁上的反射情況，又可分為直射、單反射和雙反射三種。