超声波流量计在天然气流量计量上的应用

的测量准确度 。 ２ ２ 流态 对气体 超声 波流 量计 的影响 ． Ｇ ／ １ ６ ４ ２ ０ 用气 体 超声 波流 量计测 量 天然 气流 量》要 求气 体 Ｂ Ｔ ８ ０ — ０ １《 超声波 流量 计上游 直管 段最少 为 ＩＤ 下游 直管 段至少 为 ５ ， Ｏ， Ｄ 以保证 进入 流量 计 的天 然气 流 态 是对 称 的 充分 发 展 的紊 流 速度 分布 。 计量 管 路 中 的阀 门 、
流 量基准 。
的流 量低 于气体超 声波流 量计 的流量拐 点时， 气体 超声波流 量计 的准确度 将降 低， 而 出现 较 大的误 差 。天然 气 的流速 过高 时会 出现超 声波信 号被 吹跑 ， 从 换 能器 检测 不到超 声 波信号 的情 况， 出现 计量 故障 。所 以， 我们 在进 行气 体超 声 波流 量计 的选 型时应 该充分考 虑天然 气在 管道中 的流速， 免出现超 低 限或超 避 高限运行的情况 。
１时差式 气 体超 声波 流量 计的 工作 原理 时差 式气体 超声波 流量 计的是 利用 超声波 在气 体中沿 顺流传 播 的时间和 沿逆流 传播 的时 间差与气 体流 速成 正 比这 一原 理来测 量气 体流量 的 。气 体 的 流速测 量与 介质 的声速 无 关， 只与 长度和 时 间两 个参数 有 关 。气 体超 声流 量 计 测量 原理 是长 度与 时间 两个基 本 量 的结合 ， 导 出量 时 间和长 度 的溯源 性 其 好， 溯源准 确度 高， 超声 波流量 计能 够有 很高 的计量准 确度 。并表 １ 气体超 声波 流量 计 的最 大和 最小 流量
２ １ 噪声 对气体 超声 波流量 计准 确度 影响 ． Ｇ ／ １ ６ ４ ２ ０ 用 气体超 声波 流 量计测 量天 然 气流 量》 中提到 来 Ｂ Ｔ ０ — ０ １《 ８ 自被测 介质 内部 的噪声可 能会对 气体 超声 波流量 计 的测 量准 确度 带来不 利 的 影响 。噪声 的来 源 主要 有 环境 噪 声和 气流 经 过没 有 全 开的 阀 门时节 流 的 噪 声 。我们 采用 气体 超声 波流 量计 上游 阀 门 １ 流控 制流 量大 小 时， 节 节流 的声 音 随着流量 的增大而 增大， 体超声波 流量计 与标准 孔板 流量 计的相对 误差也 气 逐 步增 大， 体超 声波 流 量计 的流 量低 于标准 孔板 流 量计 流量 。当 阀 门 １ 气 全 开 用阀 门２ 制流 量大 小的 时候 ， 控 气体超 声波 流量计 的信 噪 比较 大且 基本保 持 不 变， 体超 声波流 量 计 与标准 孔板流 量 计 的相对 误差基 本保 持不 变 。当采 气 用上 游 阀ｆｌ ］ 节流 的时候 ， 气体超 声波流 量计 的信 噪比 明显 低 于上游 阀 门全 开 的 时候 。这是 因为 ， 当气 体超 声波 流量 计上 游 阀 门节 流 时除 了能产 生我 们能 听到 的声音外 还能产生 人耳无 法听 到高 频超 声波， 当这种 声波 的频率与气 体超 声波流量 计的工作 频率 相近时气 体超声 波流量计 信噪 比降低， 从而 影响流量 计

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。

图 １ ． 用计 算机 技 术进 行 实 时补 偿 和处 理取 得 良 ）应 好效 果 。这是 一 种应用 软 件测量 技术 解决 问题 的方 法 ．它 与孑 板 流量 计等 采用 对 阻流件 逐个 测量 的方 Ｌ 法无 疑有 较好 的技 术性 和 经济性 并 引起 人们 的充 分重视 ，一个重 要原 因就是 通过 多声 道构建 的层析 网络 ， 基本 上解 决 了流体 流 动特性 对 流量计 影 响 ． 具 有 １０： ０ ｌ的大 量 程 和± ． ± ．５ 的高 精 度 一 ０５ ％～ ０７ ％ 般 来讲 声道 数越 多精 度越 高 。 实际 应用 中 ． 据精 在 根 度 要求 ， 择 声道 数 ， 选 一般 声 道数 选 择 范 围在 ３至 ５
造水 平等诸 多 因素 和历史 条件 限制 ，应用被 局 限在
液 体方 面 ， 到 ８ 直 ０年 代之 后 ， 随着 相 关 研究 、 术 、 技 工艺 和制造 水平 等 方面 的发展 和提 高 ，特别 是 集成 电路 、 字 电路 、 处 理 器 、 速 数字 信 号 处 理技 术 数 微 高
家标 准 ． 使得 多声 道超 声波 流量 计在 国内贸易 口岸 、 西气 东输 沿线 以及 国 内管道 天 然气 大流 量 贸易计 量 方 面 的应 用 与发 展 得 以迅速 扩 大，并 正逐 步取 代 孔 板流 量计 ． 为 贸易计 量 结算 的主要 方式 成 很 多 种 速 度 式 流 量 计 在 线 实 际计 量 中误 差 增
统 ， 存唯 一使 用孔板 计量 的交 接 站 ． 因运 行维 护 现 也 管理 费用 高 。 备将其 改造 成超声 波 计量 系统 ． 划 准 计
２０ ０ ８年 内 投 运
至今 已有 美 国 、 兰 、 同等 １ 荷 英 ２个 国 家政 府 机 构 批准 超声 波流量 计量 作 为贸易 结算 的法 定计 量 器

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。

超声波气体流量计具有：量程大，精度高、重复 性好、压损小（基本上为管损）、工件不易老化、使用 寿命长无可动部件、机械制造工艺相对简单、维护简 便：在大型计量系统工程项目中，具有投资与运行费 用低．管理方便等突出优点，受到用户的欢迎。北京 燃气集团从２００２年开始新建门站全部使用超声波 流量计，目前共计１０台，年购人天然气４０亿ｍ３，另 一在建门站．将安装５台超声波气体流量计．到时年 供气量将达到６０亿ｍ，。这几年间运行稳定，没有进 行过任何大的维修维护工作。每两年１次周期在线 检定．共进行过两次，没有做任何调整，检定结果均 为合格，系统整体精度为±１％。所对应的上游（中石 油）集输站也基本上采用同样的超声波流量计量系 统．现存唯一使用孔板计量的交接站．也因运行维护 管理费用高。准备将其改造成超声波计量系统．计划 ２００８年内投运。
至今已有美国、荷兰、英国等１２个国家政府机 构批准超声波流量计量作为贸易结算的法定计量器 具，它是继孑Ｌ板流量计、涡轮流量计之后第三类适用
于高压、大口径、高精度的天然气流量计。我国也为 此相应的制定了如：《用气体超声流量计测量天然气 流量》ＧＢ厂１１ １８６０４－－２００１、《天然气压缩因子的计算 第１部分：导论和指南｝ＧＢｆｒｌ７７４７．１—１９９９、《天然气 压缩因子的计算第２部分：用摩尔组成进行计算》 ＧＢ／Ｔ１７７４７．２—１９９９、《天然气压缩因子的计算第３ 部分：用物性值进行计算｝ＧＢ／Ｔ１７７４７．３—１９９９、《天然 气计量系统技术要求）ＣＢｆｒｌ８６０３—２００１等一系列国 家标准，使得多声道超声波流量计在国内贸易口岸、 西气东输沿线以及国内管道天然气大流量贸易计量 方面的应用与发展得以迅速扩大．并正逐步取代孔 板流量计，成为贸易计量结算的主要方式。
广 一 旧
一 ，一

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。

根据气体易压缩 、 密度差异大、 受温度影响大的 特点 ， 得出天然气流量计量的实用公式是 ： Ｑ ＝ ｈＯ ｒ ｋ ｒｄ Ｆ Ｆ ＦＦ ｎ Ａａ Ｔｅ Ｆｓ ２ ｇ ａ ｚｔ以 ｂ 式中： Ｑ ——标准状态下气体体积流量， ｍ ／ ； Ｎ ｈ Ａ —— 常数 ， 况下为 ０ ０８ ８ ； 标 ．０６ ６ ０ — — 特定流 量系数 ； ｄ Ｄ ｙ ——计量管内壁流量修正系数 ； ６——孔板人 口边缘锐利度修正系数 ； 雷诺数修正系数 ； 气体膨胀系数 ； 孔板 在 ２ ℃下实 测 的开 孔 口径 ， ０ ｍ； 孔板 热膨胀 修正 系数 ； 天然气相对密度修正系数； 超 压缩 系数 ； 流体 流动 温度修 正 系数 ； 孔 板上游 侧绝对 压 力 ， ａ ＭＰ ； ７ — —气 体流 过孔板 时 的差压 ， ａ ｌ ＭＰ 。 孔板 流量计 的主要 优点 ： １ 无可 动部件 ， 固耐用 ， ） 坚 检定 容 易 ； ２ 应用 历史 悠久 ， ） 标准规 定最 全 ， 技术 最成 熟 ；
（ 中国石油集团工程设计有限责任公 司青海分公 司， 甘肃 敦煌 ７ ６０ ） ３ ２ ２ 摘 要： 随着青海油 田涩北气 田的大规模开发 ， 选择何 种类 型的流量计作为 贸易交接计量是买 卖双方最 为关心 的问
题 。详细地介绍 了在 目前 贸易计量 中常用的标准孔板和多声道超声波流 量计的工作 原理 、 结构 、 性能 特点 。现场 应 用情况表明 ， 多声道 超声波流量计具有测量精度高 、 测量范围宽 、 干扰性强 、 抗 无压损 、 可进行双 向测量等特 点 ， 在天 然气 贸易计量 中具有强大 的优势 。 关键词 ： 天然气 ； 多声道 ； 超声波流量计 ； 标准孔板 ； 贸易计量
中图分类号： Ｅ ５ Ｔ ２２

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。

超声波计量技术在燃气表流量计中的应用摘要：由于日益激烈的全球变暖和人类对清洁饮食的日益依赖，对天然气的消费量也急剧攀升，这对计量技术的要求也越来越高。

为此，采用超声波流量计技术，可以有效地检测和控制天然气的流量，它利用一对或几对超声换能器，将其传输到另一对，并将其传输到另一个传输口，以此计算出流量，以此满足当前对清洁饮食的日益迫切的消费需求。

然而，仅凭此方法获取的信息仍然有待改善，必须将其与温度、压力以及其他外部环境参数相互协调，以获取更为精细的流量信息。

关键词：超声波流量计；天然气计量；应用随着科技的进步，流体流量的监测与管控已经被认识到，它对于保证天然气计量的精确性、稳健性、高效性、安全性、可操作性等都具有至关重要的意义。

因此，近年来，专家们积极投入，开展多种多样的流量计的开发，从而实现对流体流量的有效监测与有序运行。

按照其所依赖的测量原理，流量计被划分为四类：质量型、差压型、速率型、容积型。

它们各具特色，但又存在着一定的共性，因而，每种类型的流量仪器均具备其特定的功能，但仍然存在一定的局限性。

通过精心挑选，可以获得更准确的测量结果，因此，在实践操作时，必须针对各种使用环境及其相关的工程项目，采取适当的种族、品种、尺寸等多种方式。

1超声波流量计种类1.1涡流流量计设备在天然气物质计量技术和设备应用中，涡轮流量计是一种高效率、高速度模式流量计方式，其首先将流速转化为涡轮基础转速，随后将转速有效转化为与基础流量成正比的电源信号，同时根据单位时间内的脉冲数量以及累积脉冲数量相互结合，进而获取瞬间流量数据以及累积流量数据。

在天然气计量运转过程中，涡轮流量计技术测量精准程度相对较高，并且技术流通能力较大，所以被广泛的使用在天然气物质计量中，然而该技术在实际操作时，对于检测气体的洁净度要求相对较高，流量计内部轴承为可动部件，颗粒杂质容易对流量计造成损坏1.2孔板流量计设备在天然径流量计量实施过程中，孔板流量计属于压力差流量计模式，该技术主要通过有效测量天然气物质测量前与测量后之间的压力差距，进一步根据流量与压力差的正方向比较管理进一步测量介质流量。

陈
松 摘
黄 要
坤等 ： 用于 天然气流 量计 量 的超声流 量计 油气 储运 ，０ Ｚ ２ （ ）３ ～４ ２ ０ ．１ ５ ７ ０ 超声 流量 计量技 术是 一和 崭新 的天 然 气计 量 技 术 ， 其工 作 原理 是根 据 声 波在 顺流 方
向与逆 流 方向传输 时问所形 成的 时 差 、 利用 数 字技 术获 得 高质 量 的测 量 结 果。超 声 流量 计 具有 投 资省 能可 靠 、 量准确 等其 它流 量 不 可 咒拟的优 点 这 种 流量计在 我 国天 然气 工业 中 目前 性 计 处亍试 用 段 ， 有 较大 昀使用 空 间。对超 声流量 计 的剥量 原理 、 点 具 特 使 用 范 围、 干标检 定等方 面
油
气
储
运
２０ ０ ２拄
根 据式 （ ） 式 Ｃ ） 以推 出被测 气体 的流速 为 ： １、 ２可
Ｌ ， １ １、 …
的 超 声 流 量 计 的 精 确 度 小 于 或 等 于 被 测 流 量
的 ±０ ｊ 。 ．
Ｉ 一一 ｊ ｔ ． ｐ
在 气体 组分 、 力 、 度等 发 生 变化 时 ， 压 温 超声 波
有精度高、 能耗低、 维修量少等优 良特性 ， 尤其是对
于大 口径管道 气 体 流量 的计 量 。 目前 ， 国 在天 然 我 气计 量 方面所 采用 的差 压式流 量计 、 容积 式流量 计 、 速度式 流量计 以及质 量 流量计 等 ． 计 量精度 、 在 对介 质 的要 求 、 装 、 修等 方 面存 在一 些 缺 点 ， 能 满 安 维 不 足天然 气计量 的要 求 而 超 声 流量 计 具 有 投 资省 、
维普资讯
第 ２ 卷 第 ｊｊ ｌ Ｉ ［ ｝

天然气场站常用流量计-全球百科当前，天然气长输管道和场站的贸易计量主要采用超声波流量计、普通孔板流量计、涡轮流量计。

1、超声波流量计传播时间差法是国内外超声波流量计的主要检测方法。

该方法是用一对传感器相向收发超声波，当一个传感器发射声波脉冲时，另外一个传感器以一定的角度接收声波脉冲信号，这对传感器交替收发脉冲，通过检测并计算该脉冲在介质中顺流和逆流的传播时间差来测量管道介质的流速，从而计算出介质的流量。

目前国内外的超声波流量计多采用4、6或8声道传感器，即2对、3对或4对传感器进行工作，以提高测量的准确性。

超声波流量计虽然具有测量管径大、测量范围宽，支持双向计量等特性。

但因其工作中收发声波的原理，使其容易受到周边噪声和其它环境的干扰，影响计量的精度。

2、涡轮流量计涡轮流量计是一种流量计量器具，具有温度和压力补偿功能，属于速度式流量计。

其工作原理为：具有一定压力的天然气沿流动方向驱动涡轮流量计内的叶片旋转，通过电涡流传感器检测叶片的旋转速度，旋转速度与体积流量成正比，即可计算出通过流量计的天然气体积流量。

涡轮流量计具有稳定性高、量程范围宽、对流量变化反应迅速、抗干扰能力强、信号便于传输等特点，广泛应用于石油、化工、电力、城市燃气管网等领域的贸易结算，特别是在欧美等国家应用也极为普遍。

涡轮流量计具有较高的精度和量程比，有着较好的重复性。

但由于其自身的旋转机构长时间运转，会出现连杆断裂、或旋转异常等现象。

3、涡街流量计“卡门涡街”原理是涡街流量计的核心理论。

测量前在管道中垂直插入一段非流线型阻流体（旋涡发生体），当介质流动，管道内雷诺数达到一定值时，在发生体下游两侧会交替分离出规则排列的旋涡。

当发生体两侧产生旋涡时，流体对旋涡发生体会产生一个周期性的交变横向作用力，压电传感器将作用力的变化转换为可以测量的频率信号，通过信号放大和整形，得出流速和流量，并进行累积计算。

4、孔板流量计孔板流量计是基于差压测量的方法，以流动连续性定律和能量守衡定律为基准的，以AGA3或GB/T21446为计算依据。

流量计算机在涩北气田计量系统中的应用摘要：近年来，随着青海油田涩北气田的发展，天然气的产量日益增加，天然气的贸易计量显的尤为重要，涩北气田计量检测仪表大多采用多通道超声波流量计，该流量计精度高，测量范围宽，应用较广，可满足外输计量要求。

但是流量计算功能由站控系统完成，不符合当前天然气贸易交接计量系统设置的相关规定要求，因此对涩北气田外输天然气流量计量系统进行改造、完善。

本文以DANIEL S600+流量计算机为例，介绍了S600+流量计算机为主构成的天然气计量系统在涩北气田计量系统中的应用以及使用情况。

关键词：流量计算机天然气计量应用一、外输天然气计量系统改造背景以及实施过程涩北气田目前外输天然气管线主要包括：涩—宁—兰输气管线、涩—宁—兰输气管线复线、涩—格输气管线、涩—格输气管线复线、涩—仙—敦输气管线等。

主要满足西宁、兰州、格尔木、敦煌、花土沟等地区天然气需求。

在2013年以前，由于涩北气田5号集气总站涩-宁-兰输气管线及复线外输天然气流量计量系统由站控系统完成，不符合天然气贸易交接计量系统设置的相关规定要求，因此对涩北气田外输天然气流量计量系统就行了改造，对外输超声波流量计配备了一对一的流量计算机，更换计量仪表回路控制电缆，并新增1套UPS电源。

通过此次改造，将大大提高涩北气田天然气外输计量系统准确度和天然气外输计量系统管理水平，为涩北气田天然气外输贸易交接提供重要保障。

流量计算机机柜共2面设置在涩北气田集气总站机柜间，共8套流量计算机，分别给涩-宁-兰输气管线及复线的流量进行精确计量。

流量计算机完毕后的最终流量数据上传至气田的区域中心。

流量计算机从现场获取的温度、压力、流速等信号。

流量计算机可实时从色谱分析仪读取天然气分析结果，用于计算当前天然气的计量。

整个计算过程从超声波流量计，到流量计算机计算出最终结果，其计算过程均有系统固化计算程序计算完成，整个计量过程所采用的计量器具均通过国家计量认证。

超声波流量计在天然气计量中的应用【摘要】通过对超声波流量计的结构、工作原理的分析，阐述了流量计的计量精度优势和使用特点，结合现场使用的对比和使用经验，得出结论，分析了使用前景。

【关键词】超声波流量计；推广；应用随着石油工业的飞速发展以及国际贸易的不断增多，对天然气流量测量的准确性和可靠性要求越来越高，各类贸易交接场所迫切需要能够满足大流量、高压力下天然气精确计量要求的流量计，同时随着自动化水平的不断提高，天然气管输集中调度系统（scada）也需要能够满足站控计算要求的高精度流量计，同时能够稳定运行，减少日常维护工作量。

在此情况下我国已经开始广泛采用气体超声流量计用于天然气的贸易或计量交接。

目前山东天然气管网在重要的转输站就采用了多台美国产的daniel3400高级超声波流量计。

通过与用户的涡街流量计以及涡轮流量计进行对比，反映准确度高，效果非常好。

由于超声波流量计是一种非接触型测量仪表，同时它的测量精度主要取决于超声波的时间和速度，因此它是继孔板流量计和涡轮流量计之后的一种较理想的精度流量计。

具有无压损、量程范围较宽、双向测量有相同准确度、可以测量脉动流、智能化等其它流量计所不及的优点，在发达国家得到了广泛的推广应用。

本文主要从超声波流量计的结构、工作原理和现场使用效果来探讨其计量性能。

1.daniel高级超声波流量计的特点和技术规范1.1高精度：精确度优于±0.5%,重复性优于±0.2%。

1.2专用于贸易交接。

1.3多通道可检测流体的多个剖面。

1.4多通道提供了必要的冗余能力，独特的声道替补技术使流量计在某一声道故障的情况下，仍能基本正常工作。

1.5精确的设计和在加工制造过程中的质量控制。

1.6声速,温度,气体运行状况的测量是相对独立的。

1.7特别适用于高压气体,一般最低工作压力为4～5 bar。

1.8常见流量计的直径, 150mm - 600mm (6”-36”)。

1.9最高压力可达ansi #2500(约42mpa)。

量气装置的示例和注意事项量气装置是用于测量和监测气体的设备。

它常见于工业生产、油气开采、天然气输送、环境监测等领域。

下面我将结合实际案例和注意事项，详细介绍一些量气装置的示例和注意事项。

首先，我们来看一些量气装置的示例。

1. 质量流量计：质量流量计是一种常用的量气装置，它通过测量气体通过管道的质量来确定流量。

质量流量计常用于工业过程控制和流程监测，可以实时记录气体流量的变化。

2. 差压流量计：差压流量计利用流体在管道中的流速和差压之间的关系来测量气体流量。

其中最常见的是孔板流量计、喷嘴流量计和流体流量计。

这些差压流量计广泛应用于石油、化工、冶金等行业。

3. 超声波流量计：超声波流量计是一种基于超声波测量原理的流量计。

它通过测量超声波在气体中传播的速度和方向来确定气体流量。

超声波流量计可以用于非腐蚀性气体的流量测量，广泛应用于燃气计量、天然气输送等场合。

4. 涡街流量计：涡街流量计是一种利用涡街效应测量气体流量的设备。

它通过气体流过一个涡街体时产生的涡街频率与气体流速之间的关系来测量气体流量。

涡街流量计具有结构简单、精度高的特点，广泛应用于石油化工、能源、水处理等领域。

上述只是几种常见的量气装置示例，实际应用中还有其他类型的流量计和气体传感器。

不同的行业和应用领域，需要选择适合的量气装置来满足特定需求。

接下来，我们来谈谈使用量气装置时需要注意的事项。

1. 选择适合的量气装置：在选择量气装置之前，需要明确测量的气体特性、流量范围、压力要求等。

根据实际需求选择合适的量气装置，确保测量结果准确可靠。

2. 安装位置和方式：量气装置的安装位置和方式对测量结果有很大影响。

要选择合适的安装位置，避免气体流动不稳定、压力损失过大等问题。

同时，要注意正确的安装方式，避免安装错误导致测量结果偏差。

3. 定期校准：量气装置的精度会随时间而变化，因此需要定期进行校准。

校准可以通过比对标准气体流量或使用标准流量计来进行。

定期校准可以保证测量结果的准确性和可靠性。

浅谈天然气计量中气体超声波流量计的应用天然气是一种重要的能源资源，其准确的计量是保障国家能源安全和企业利益的重要环节。

随着我国天然气行业的发展，天然气计量技术也得到了广泛的应用和发展。

而在天然气计量中，流量计是一个非常重要的设备，它是用来测量天然气流量的设备，对于流量计的准确性和稳定性要求非常高。

超声波流量计是一种先进的流量计技术，它利用超声波在流体中的传播特性来测量流量。

在天然气计量中，超声波流量计具有独特的优势，因此在天然气计量中得到了广泛的应用。

本文将就天然气计量中超声波流量计的应用进行浅谈。

一、超声波流量计的工作原理超声波流量计是通过超声波在流体中的传播速度来测量流速和流量的一种流量计。

当超声波沿着流体的流动方向传播时，其传播速度会受到流体的影响，流速的变化会导致超声波传播的时间发生变化，通过测量超声波传播时间的变化，就可以计算出流体的流速和流量。

超声波流量计具有测量精度高、响应速度快、不受流体性质影响等优点，因此在天然气计量中得到了广泛的应用。

1. 高精度计量天然气是一种高价值的能源资源，其准确计量对于企业和国家都至关重要。

超声波流量计具有高精度的测量特性，能够满足天然气计量的高精度要求。

通过超声波流量计精确的测量，可以保证天然气的真实消耗量得到准确反映，为企业的生产经营和能源资源的合理利用提供了重要的数据支持。

2. 节能减排超声波流量计具有响应速度快、测量精度高等特点，能够准确地掌握天然气的流量变化情况，从而实现天然气的精细化管理。

通过对天然气流量的精确测量和控制，可以有效地节约能源资源，减少浪费，降低企业的生产成本，实现节能减排的目标，符合现代社会对于可持续发展的要求。

3. 技术升级三、超声波流量计在天然气计量中的应用需注意的问题在实际应用超声波流量计进行天然气计量时，也需要注意一些问题，确保测量的准确性和稳定性。

1. 流量计的安装位置要合理超声波流量计的安装位置对于测量的准确性有着重要的影响，安装位置选择不当会导致测量结果的偏差。