超声波流量计在天然气流量计量上的应用

新型超声波燃气表在燃气运行管理方面的应用摘要：在我国进入21世纪快速发展的新时期，经济在迅猛发展，社会在不断进步，随着燃气行业的进步及其信息化建设的发展，信息与业务服务已高度融为一体，燃气用户的用气安全及大数据信息化也成为燃气公司关注的重点，传统的膜式燃气表已无法满足燃气信息化发展的需要。

为实现远程监控用户用气安全及大数据信息化的目的而设计的新型NB超声波燃气表，除了具备高精度、宽量程等优越的计量性能、异常流量切断阀门、智能报警、远程监控等功能，还兼具精美的外观、简洁的生产工艺、优越的用户体验感。

作为新一代的燃气计量器具成为燃气信息化的重要组成部分，是燃气公司对燃气运营实施有效管理的重要工具。

该款超声波智能燃气表及其配套的全生命周期维护系统能够为燃气用户提供更高效、更安全、更优质的服务，是建立智能社区、智慧城市的重要组成部分。

关键词：超声波燃气表；智能计量；远程监控引言近年来，得益于中国经济的发展，环保清洁能源越来越受到高度重视，因而人们对天然气这类环保能源的需求也与日俱增。

与此同时，天然气管道铺设和配套设施建设的日渐成熟也为天然气逐渐成为最普及的清洁能源提供了强有力的支持。

本文将为大家详细介绍天然气的新型计量器具———超声波燃气表的计量特性和工作原理，并与传统的膜式燃气表进行比较、研究，从而进一步分析超声波燃气表的应用领域和发展趋势。

1概述超声波技术在燃气计量领域的应用已有几十年的历史，早期主要应用于工商业贸易结算领域，随着技术的发展，家用超声波燃气表技术获得较大突破，在2010年前后家用超声波燃气表开始在国内进行试应用，随着检定规程及行业标准的出台，家用超声波燃气表在国内的用户量得到迅猛发展，截至2019年，国内超声波燃气表累计用户量已近百万。

超声波燃气表不同于传统的容积式膜式燃气表，它是电子速度式燃气表，采用时差法计量原理，除具有较高的计量精度外，由于其采样周期短，可以更快更准确的识别异常流量并与燃气阀门进行联动，实现智能关闭阀门功能，并且可以物联网功能结合实现自动报警功能，同时该表具可进行介质声速测量，通过声速值变化智能判断用户私拆表或胶管脱落等异常状况，大大提高居民用气的安全性。

浅谈天然气计量中气体超声波流量计的应用随着天然气需求的增加，天然气计量已成为关键问题。

为了保证天然气的计量准确性，需要使用能够精确测量天然气流量的仪器设备。

其中，气体超声波流量计，这种利用声波测量气体流量的设备，具有精度高、安装、维护简单等特点，成为天然气计量中不可缺少的一种技术手段。

本文将浅谈天然气计量中气体超声波流量计的应用。

一、气体超声波流量计基本原理在应用于天然气计量中，气体超声波流量计主要根据声速、声程、声压等参数来测量气体流量。

气体在管道中通过时，流速与声速之比称为马赫数。

当流速较小时，马赫数也较小，它的变化可以对应成声波的频率变化。

因此，气体超声波流量计利用声波测量气体流速，进而计算出气体流量。

气体超声波流量计是由发射器和接收器两部分组成。

发射器将高频声波信号发射到气体中，这些信号会受到气体的阻碍、反射等作用，一部分会向下流方向传递，与接收器接收到的信号相比较，计算出气体的流速。

然后，根据管道的截面积和流速计算出气体的流量。

1.液化天然气计量液化天然气（LNG）作为天然气储存和运输的主要形式之一，因其高压、低温等特点，对气体流量测量提出了更高的要求。

而气体超声波流量计解决了其他计量方式受温度、压力影响较大的问题，具有高精度、可靠性和精确度等优点。

因此，气体超声波流量计被广泛应用于液化天然气的计量中。

2.管道输送在天然气输送中，由于管道的特殊形式和不断变化的工况，其流量测量需求都比较高。

在此情况下，气体超声波流量计的应用颇具优势。

它能够实现同一计量设备适应不同管道、不同流量范围的要求，节省设备、维护费用。

3.液体储罐除了在天然气管道输送中，气体超声波流量计也常常被用于液体储罐中气体流量的测量。

储罐中的气体流量测量具有一定难度，但使用气体超声波流量计可最大程度保证测量的精确性和准确性。

1.测量精度高气体超声波流量计的计量精度达到了0.5% ~ 1.0%，远远高于其他计量方式，同时其还能适应不同管径、流量范围等要求，具有很强的可靠性。

孔板流量计与气体超声流量计在天然气中的应用摘要在能源领域中，天然气的流量计量十分重要，因为精准的流量计量能够使天然气生产和利用更加高效和安全。

孔板流量计和气体超声流量计在天然气领域中被广泛使用，本文将探讨这两种流量计在天然气中的应用。

孔板流量计孔板流量计是一种基于缩流原理设计的流量计，其结构简单、价格低廉、适用性广泛、准确可靠，特别适用于测量低、中速气体流量（速度范围一般在 5～60m/s）。

一般采用的是圆环孔板，其直径为流道直径的 0.4 左右，而长方孔板和三角孔板的使用率非常少。

孔板流量计可分为标准孔板和压差式孔板两种。

1. 标准孔板标准孔板是孔板流量计的基本结构。

标准孔板的孔口为圆孔，直径随孔板厚度增大而减小，来实现流量测量的精度。

标准孔板的优点是结构简单，易于安装和维护，且测量范围较宽，适用于各种低速流体介质的流量测量。

但受孔口对流体的扰动影响较大，精度较低，一般只可达到±5%。

2. 压差式孔板压差式孔板是一种根据液体和气体在狭窄通道内产生的压差，计算出液体和气体流量的流量计。

与标准孔板相比，压差式孔板的测量精度更高，可达到±1%。

具体来说，压差式孔板将孔板两侧流体的压力差值通过传感器尺寸转化为电信号，再通过数字计算器计算出流量大小，具有高精度、宽测量范围、结构简单和价格低廉等优点。

气体超声流量计气体超声流量计是一种基于超声波传输原理设计的流量计，主要用于测量气体的流量，具有非接触测量、精度高、稳定性好、测量范围广等特点，是替代孔板流量计的一种重要手段。

1. 工作原理气体超声流量计主要利用超声波在流体介质中的传播速度来测量流量。

当超声波经过流体时，会在介质中发生折射、反射和散射，根据超声波从源头发出到接收器返回的时间及其信号波形来计算流量。

2. 特点气体超声流量计具有精度高、稳定性好、非接触测量、测量范围广等优点，能够实时监控天然气的流量，确保天然气的准确计量和高效利用。

63超声流量计远程诊断系统可以将现场计量仪表信息实时采集到调控中心，远程实时在线诊断，提前发现微小故障，及时进行处理，提高计量系统的准确性和可靠性，及时开展输差分析、控制，并能有效节省计量专业人员往返现场的成本，提高维护检修效率。

主要表现为五个方面：一是可有效解决计量管理难度较高、人工成本较大的问题；二是可有效解决超声流量计送检难的问题、为开展超声流量计使用中检验工作提供数据支撑；三是可有效解决流量计故障发现、检修滞后及故障处理效率不高的问题；四是公司作为国际管道数字化管理、智慧化管道的计量管理现状要求；五是其他管道公司的计量管理经验再推广。

一、中缅天然气管道（缅甸段）概况中缅天然气管道工程（缅甸段）起自缅甸西海岸兰里岛皎漂市的西南约6.7km的皎漂首站，途经缅甸若开邦、马圭省、曼德勒省、掸邦，从南坎进入中国境内。

缅甸境内线路全长792.5km，管径Φ1016mm，设计压力10MPa。

管道沿线共设有5座计量站场，分别为：皎漂首站、仁安羌分输压气站、当达分输站、曼德勒分输站和南坎计量站，每个计量站配套丹尼尔超声波流量计、色谱分析仪及流量计计算机等设备进行天然气的贸易计量。

二、中缅天然气管道（缅甸段）计量管理为一级管理，即由总部主管专业部门直接进行专业管理，站场人员为辅助管理目前计量专业管理主要面临的问题：第一，天然气管道计量站场分布较广、天然气管线较长，而专业计量管理及维护人员较少，专业人员往返现场频次较高，安全风险增大；第二，随着计量设备使用年限的增长，设备的性能会逐步下降，故障率将会逐步升高，而目前方式下的计量现场巡检和维护时间偏长，专业维护人员偏少，造成了设备故障响应处理周期较长、维护维修效率不高，对输差控制及计量管理带来比较严峻的挑战；第三，缅甸基础设施不完善，交通不便，往返现场费时耗力，管理效率不高。

例如每一次对全线各站计量设备的标定检测都要耗时近2周时间，其中三分之二的时间需要花费在路程上。

天然气计量中超声波、涡轮和罗茨气体流量计的区别超声波、涡轮和罗茨气体流量计在天然气计量中的使用有哪些区别？目前在天然气流量计测量中，被广泛使用的流量计是：气体涡轮流量计，气体超声波流量计，气体罗茨流量计等。

这几种流量计各有各的优缺点。

气体涡轮流量计是速度式流量测量仪表。

当流体流入流量计时，在前导流体（或整流器）的作用下得到整流并加速，由于涡轮叶片与流体流向成一定角度，此时涡轮产生转动力矩，在克服摩擦力矩和流体阻力矩后，涡轮开始旋转。

在一定的流量范围内，涡轮旋转的角速度与流体体积流量成正比。

根据电磁感应原理，利用磁敏传感器从同步转动的参考轮上感应出与流体体积流量成正比的脉冲信号，该信号经放大、滤波、整形后送入智能体积修正仪，与温度、压力等信号一起进行运算处理，分别显示于LCD 屏上。

精度高，测量简单。

但是，因为有叶轮，使得流量计上下端有压差的存在，叶轮一直承受的压力，对叶轮的轴承的要求很高。

这也是为什么2-3 年，涡轮流量计要更换的原因。

其价格比较适中。

被大量使用在城市燃气站等地方。

气体超声波流量计是最近几年兴起的新的流量测量方式，其设计比较复杂，故价格也比较高。

目前能生产的厂家比较少，使用范围也仅是在天然气输送管道比较多。

基本都是大型企业在使用。

测量精度高，维护少。

气体罗茨流量计是一种容积式流量仪表。

当气体通过流量计时，在入口和出口间产生的压差，作用在与高精密同步齿轮联结在一起的一对罗茨轮上，从而驱动罗茨轮旋转。

在这期间，罗茨轮与壳体内壁和压盖之间形成的密闭空间——计量腔周期地充气和排气。

罗茨轮的转数与通过流量计的气体体积量成正比。

罗茨轮的旋转经磁耦合器传递给机械计数器（或输出流量脉冲信号），从而累积流经计量腔的体积量实现计量的目的。

气体罗茨流量计始动流量小，量程比宽，适用于计量负荷变动大的气体流量。

且计量精确度不受。

超声波流量计在气体计量中的应用探究摘要：本文提出了超声波流量计在气体计量中的应用的意义，然后对其在天然气计量中的应用进行了探讨，提出了一些看法，希望能够对天然气体积流量计量方法的研究提供一些参考，进而促进我国天然气的发展。

关键词：超声波流量计；气体；计量；应用1、引言随着石油、天然气等能源在我国社会经济发展中的地位日益突出，天然气等能源的计量越来越受到人们的重视。

目前，我国已建成了天然气输配管网，并将逐步扩大到城市配电网。

气体计量是保障国家能源安全、能源管理的重要手段，其准确与否关系到国家的能源政策和宏观经济决策。

因此，气体计量装置在天然气、石油等能源供应领域发挥着越来越重要的作用。

2、超声波流量计在气体计量中的应用的意义天然气具有气体密度较小、气体流动速度较低、气体密度与温度有密切关系等特点，是一种特殊的流体。

目前，在天然气计量过程中，仍以体积法和质量法为主，对天然气体积流量的计量有一定的误差。

在实际工作中，采用体积法和质量法进行测量时，往往会受到外界因素的影响，如管道中有大量的杂质、温度、压力等不稳定因素，而且在实际应用中，还会受到环境条件的影响。

在进行气体计量时，由于存在气体密度与温度等方面的差异，所以当气体流速过低或过高时，都会使气体流量计流速和体积产生较大差异，进而影响到气体流量测量的准确性。

3、超声波流量计在气体计量中的应用分析3.1噪声在采用超声流量计进行天然气计量的过程中，因为所处的环境不同，最后的计量结果也会有一些差别，所发射出来的超声会针对管内气体的特定条件，产生一种超声束的反射效应，因此需要对这种影响进行进一步的分析，以获得流量计所显示的有关数据，从而获得流量计的最终测量结果。

特别是，在进行气体流量检测时，超声波会通过阀门、弯头等管件，这就导致了在测量过程中，超声会有一些噪声，这会导致超声波所接收到的数据出现错误，从而降低了流量计的测量精度。

针对这种情况，在正式进行超声流量测量时，必须把噪声因素纳入到测量过程中，并据此对测量结果进行分析。