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超声波流量计在煤层气流量计量中的应用

更新时间  2021-09-23 23:24 阅读
本文摘要:流量是煤层气生产集输中最重要的参数之一。流量测量值的精确与否,将直接影响系统运营的稳定性和过渡计量中双方的经济利益。目前国内生产的基于各种原理测量流量的流量计种类很多,如容积式流量计、涡街流量计、差压流量计、超声波流量计等。 其中,超声波流量计是随着集成电路技术很快发展才开始获得实际应用于的一种非接触式仪表。与其他类型的流量计比起,超声波流量计具备无压力损失、性价比低、测量范围长(一般可超过20:1)等特点。传播速度差法超声波流量计的测量范围可超过300:1。

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流量是煤层气生产集输中最重要的参数之一。流量测量值的精确与否,将直接影响系统运营的稳定性和过渡计量中双方的经济利益。目前国内生产的基于各种原理测量流量的流量计种类很多,如容积式流量计、涡街流量计、差压流量计、超声波流量计等。

其中,超声波流量计是随着集成电路技术很快发展才开始获得实际应用于的一种非接触式仪表。与其他类型的流量计比起,超声波流量计具备无压力损失、性价比低、测量范围长(一般可超过20:1)等特点。传播速度差法超声波流量计的测量范围可超过300:1。

因此,在大管径煤层气的计量中用于超声波流量计具备引人注目的优势。特别是在在城市输气中,白天用气高峰和夜间用气低谷气流量差异占优势,超声波流量计测量范围长的特点能很好地适应环境这一点。  1超声波流量计的测量原理  超声波流量计由超声波转换器将电能切换为超声波能量,以一定的方式升空并穿越被测流体,接收器接管到超声波信号,可供表明积算仪表明和积算,构建流量的检测表明。

  超声波流量计的2个超声波换能器(又称超声波分析仪)分别加装在管道外壁两侧,以一定的倾角平面(闻图la)或在同侧(闻图1b)。  超声波换能器一般来说使用锆钛酸铅陶做成,在电的鼓舞下,换能器产生超声波以一定的入射角射入管壁,在管壁内以横波形式传播射入流体,并以纵波的形式在流体内传播,最后利用介质,穿越管壁被另一换能器所接管。在测量时2个传感器相升空和接管分析仪,为确保2个方向传输的超声波正处于完全相同的气体流速下,设计时使2个换能器同时向对方升空超声波。

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  按测量参数的有所不同,其测量原理可分成时差法、频差法和相位差法3种,仅有讲解常用的前2种类型。意欲la为事例,传感器与管线法线的角度为1,为管道壁薄,D为管道公称直径。

超声波脉冲信号的传播速度为c,流体速度为v,2个传感器(T1和T2)之间的连线与天然气流动方向的夹角为,则超声波速度在天然气流动方向上的分量vcos,与流体速度变换后的合速度为cvcos。即当超声波水平速度分量方向与流体流速方向完全一致时,两者的合速度为c+vcos,反之为c-vcos。  1.1差法计量原理  当T1升空T2接管时,T1到T2的传输时间:  当T2升空T1接管时,T2到T1的传输时间:  整理后获得:  则两个方向的频率劣:  从(4)式可见,测到频率劣才可获得气体流速v,由此可计算出来出有体积流量,即:  进而可获得天然气的日产量公式:  1.。


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