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超聲波流量計具有計量精度高、維修維護(hù)成本低、帶自診斷功能等諸多優(yōu)點(diǎn)，多聲道超聲波流量計在天然氣計量領(lǐng)域越來越得到廣泛應(yīng)用。目前，針對超聲波流量計的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及報告有：

GB／T 18604－2014《用氣體超聲流量計測量天然氣流量》(下文簡稱GB／T 18604)、IS0 17089-2－2012《封閉管道內(nèi)的流體流量測量－氣體超聲流量計－第1部分：用于貿(mào)易計量和分配計量的流量計》(下文簡稱IS0 17089)和美國AGA于1998年發(fā)布的AGA9號報告《用多聲道超聲流量計測量天然氣流量》(下文簡稱AGA9號報告)。這些標(biāo)準(zhǔn)、報告對超聲波流量計的使用起到極大的促進(jìn)作用，但由于缺乏洋細(xì)和嚴(yán)格的安裝指導(dǎo)，不能指導(dǎo)工程設(shè)計人員對現(xiàn)場儀表進(jìn)行設(shè)計安裝。

   影響超聲波流量計流量測量結(jié)果不確定度的因素很多，比如流量計上游直管段內(nèi)壁粗糙度、氣體成分、上游直管段長度、流量計上游流體流態(tài)、噪聲干擾、氣流脈動等。對操作人員來說，見的是管道中的噪聲可能會干擾超聲波流量計的工作，進(jìn)而影響儀表的性能。這種噪聲典型的產(chǎn)生部位是有壓力降的地方，比如流量調(diào)節(jié)閥。

本文重點(diǎn)討論噪聲對超聲波流量計的影響以及消除或減少噪聲影響的措施。在項目開始階段，如果工程設(shè)計人員能認(rèn)識到這些影響因素并采取相應(yīng)措施，可以很大程度上降低工程成本，而一旦所有設(shè)備都安裝完畢，發(fā)現(xiàn)了問題再采取措施，一般就要付出高昂的代價。所以，了解這些減少噪聲影響的措施是非常必要的，它可以指導(dǎo)用戶正確應(yīng)用超聲波流量計。

2　噪聲對超聲波流量計的影響[1]。

工藝裝置運(yùn)行中會產(chǎn)生噪聲，如高速氣體通過管子、管件、突出的溫度傳感器、調(diào)節(jié)閥等。。研究發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)生噪聲大的是大壓力降調(diào)節(jié)閥，這種噪聲如果不加以處理，會干擾流量計的信號檢測系統(tǒng)工作，并導(dǎo)致傳輸檢測錯誤。調(diào)節(jié)閥產(chǎn)生的噪聲大小及性質(zhì)與調(diào)節(jié)閥的設(shè)計有關(guān)。有些調(diào)節(jié)閥為達(dá)到“低噪聲”的特性，特意把噪聲頻率提高，但高頻率達(dá)到超聲波流量計的工作頻率范圍，嚴(yán)重影響超聲波流量計的正常工作。雖然調(diào)節(jié)閥可以通過籠式設(shè)計等手段來降低噪聲信號，但調(diào)節(jié)閥特性也決定了任何帶節(jié)流特性的閥門都是一個潛在超聲噪聲源。研究表明，閥體能量損耗與通過閥體的壓力降及實際工況流速成正比，而噪聲隨著通過閥體能量損耗的提高而提高。

P=qvDp

式中P——能量損耗，W

qv——工況流量，m3／s

Dp——閥體壓力降，Pa

 例如一條公稱直徑為200mm的天然氣管道，氣體流過調(diào)節(jié)閥的流速為20m／s，可得出流量0.628m3／s，若壓力降約為10kPa，則能量損耗6.28kW，噪聲大小與該能量損耗成正比。對于一般超聲波流量計，如果選用本安型儀表，電氣回路的能量會被限制在2W以內(nèi)，與該能量損耗相比小很多，因此，要想讓儀表的信號能夠抵抗噪聲的干擾必須要采取措施。

   噪聲一旦產(chǎn)生，就會在調(diào)節(jié)閥的上游和下游傳播，所以僅將超聲波流量計安裝在調(diào)節(jié)閥之前并不能保證流量計不受調(diào)節(jié)閥噪聲的干擾。實驗結(jié)果表明，調(diào)節(jié)閥安裝在流量計下游，離調(diào)節(jié)閥近的傳感器受到的噪聲干擾比離調(diào)節(jié)閥遠(yuǎn)的傳感器受到的噪聲干擾要大2～4倍。