超声波流量计的探头课件.ppt

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1、2021/8/13吴禹峰现场仪表设备1.1超声波流量计1.1.1基本概念超声波计量系统的任务准确测量经过在气体输送管道中安装的超声波流量计的天然气量怎样衡量天然气的量A，体积计量：将经过超声波流量计的、在实际输送状况下的天然气量转换为某一指定状态（标准状态）下的天然气量B，能量计量：将经过超声波流量计的、在实际输送状况下的天然气量转换为该气量燃烧后可以发出的热量1.1.2天然气计量系统的基本组成?1、工况流量测量仪表（如气体超声波流量计）?用于测量在管道中实际输送状态下的天然气流量?2、温度、压

2、力测量仪表（如温度、压力变送器）用于测量管道实际输送气体的状态?3、天然气组成分析仪表（如气相色谱分析仪）?分析管道中输送的天然气成份，用于计算天然气的可压缩程度或天然气的可发热程度?4、计量二次仪表（如流量计算机）?综合上述测量结果，计算出满足贸易交接要求的量值1.1.3丹尼尔超声波流量计的发展历史?八十年代初期,英国煤气公司开始研发四通道的超声波流量计?1986:英国煤气公司授权Daniel公司作为唯一的开发商,进一步开发该类型流量计的工业领域的应用1989:第一台模拟电路超声波流量计顺利出

3、厂,在英国开始销售并用于商业计量1993:DANIEL公司采样自动增益控制和数字信号处理技术改善了流量计的电子单元,提高了信号的保真度和流量计的精度1994:DANIEL引入防爆的MarkII电子处理装置1998:DANIEL开发出可在线拆装的超声波探头器并可提供在线带压拆装工具2000:中油西南分公司采用7台DANIEL高级超声波流量计用于贸易计量，向重庆和四川的大型天然气用户供气。?2001：大庆油田天然气公司采用7台DANIEL中级超声波流量计用于储气库和内部管线计量。2005:DANIE

4、L将MarkII升级为MarkIII电子处理装置1.1.4高含硫、带有凝析液天然气中使用超声波流量计与孔板流量计的比较?精度–高级超声波流量计精度:优于0.5%–与孔板和涡轮流量计相比，精度不易受气质和分层的影响–孔板流量计在内部肮脏的情况下,计量数据会呈负偏差。DANIEL超声波流量计即使在表体内部有大量污垢的情况下,仍能保持高精度.?高含硫气体对仪表的寿命影响–硫化氢腐蚀孔板表面，造成金属件疲劳，缩短寿命，具严重的安全隐患。超声波内部没有可动部件，经过特殊处理的内表面可以耐受H2S的侵蚀，可

5、延长维护保养的时间间隔。–无插入管道内部的部件，即使管道中有残渣也不会损坏仪表的任何组件。1.1.5超声波流量计的基本原理超声波流量计的探头?DANIEL超声波流量计是时间直通式超声流量计–声波由一个探头发射另一个接收，不经管壁反射–声波由上游向下游传输的时间(由于声波被气流推动)小于声波由下游向上游传输的时间(声波被气流反向阻挡)–这两个时间之差与气流的速度存在某种关系–从上下游测得的传输时间可以计算出气流的平均速度和声波的速度本安型传感器信号检测回路高级超声波流量机流量方程流量从上诉方程中求

6、出多通道即多路流速测量权重因子仅取决于探头的几何分布情况!四通道超声流量计流量计算的步骤?1.测量每个通道的声波传输时间?2.计算每个通道的速度?3.计算平均速度?4.流速乘以截面积1.1.6超声波流量计现场诊断(CBM)的意义和影响–CBM技术的发展变化和现状–CBM技术的基本概念–CBM技术的应用实例超声波流量计现场诊断(CBM)的意义超声波流量计现场诊断(CBM)是一种基于现代技术的，关注于计量场站运行管理的解决方案．它可以实现：–提高计量的精度和重复性–通过远程诊断获取场站的各种数据和动

7、态趋势信息–方便维护人员采取预防性维护–减少昂贵的停车和非正常工作时间–有效计划维护和再标定周期，节约运行成本–有效监控各种设备的动态变化，延长设备寿命–在现有硬件投资的基础上，无须大量投入就可以发挥现有设备的巨大潜能，从而提高生产运行的效率1.CBM技术的发展和演变:AGA10报告提出了SOS技术的论述，结合Daniel超声波流量计诊断软件ＤＵＩ和ＣＵＩ的发展，逐步形成了以CUI/SOS技术为核心，同时结合温度，压力，气体组分分析，场站控制，管路设计等多方因素影响最终形成了超声波流量计现场诊断

8、技术ＣＢＭ第一篇论述CBM的论文：OperationalExperiencewithUSMinFiscalGasService.NorthSeaFlowMea.Workshop,1998根据AGA10号报告,ALLIANCE管线和加拿大计量局一起通过六年测试，获准每六年重复标定计量用超声波流量计自2000年起至今，英国壳牌公司在北海终端的DN300Daniel超声波流量计开始每季度在Aukland,Bishop实流标定，并使用CUI和CBＭ记录数据,为CBM技术的成熟积累了大量数据和经验2005