氣體超聲波流量計

超聲波流量計的應用始于20世紀90年代，由于它的一些突出優點：測量準確度高、量程比寬、無壓損、無可動部件、安裝使用費低等，受到用戶的歡迎。它是繼孔板流量計，渦輪流量計之后*三類適用于高壓、大口徑、高準確度的天然氣流量計。由于技術條件的限制，以前人們研究的主要是超聲波液體流量計。隨著科學技術特別是電子技術及傳感器技術的發展，超聲波氣體流量計才日益受到人們的重視，并開始逐步走向實用化、廣泛化。大部分由測量短管和插入管壁換能器組成一體的形式出現，由于測量準確度較低(1.5%F.S~2.O%F.S)，過去未能在價格昂貴的天然氣貿易結算計量領域大量運用。現在它在天然氣工業中的成功應用己有突破性進展。由于準確度高和維修費用低，多聲道超聲波流量計己被氣體工業界接受，它是自氣體渦輪流量計后被氣體工業界接受的*重要的氣體流量計量器具。至今已有較多**的政府機構批準超聲波流量計為法定計量器具。根據檢測的方式，可分為傳播速度差法、多普勒法等不同類型的超聲波流量計。超聲波流量計適于不易接觸和觀察的流體以及大管徑流量測量。自20世紀90年代，超聲波流量計像一顆耀眼的新星驟然升起，出現多種型號準確度較高的超聲波流量計，現已有多種測量技術，其主要產品有：時差式超聲波流量計、頻差式超聲波流量計、插入式超聲波流量計等。

適用口徑：DN50～50000（其中50、65、80、100、125、150、200、250、300、400、500、600、800、10000可選管段式）

適用氣體：臟污、腐蝕、濕飽和、粘性、高低溫等各類氣體

流速范圍：0～30m/s 

量 程 比：30:1～100:1

測量精度：管段式±0.5%R，±1%R；插入式±1%R，±1.2%R，±2%R，±2.5%R

重 復 性：0.3%（0.15%）

測量方向：單向或雙向 

測量聲道：1、2、4、6、8

工作溫度：-25～+80℃

工作壓力：0～2.5MPa（*大10MPa）

防爆等級：Ex dm ⅡBT4

基于超聲波在管道中傳播時間的原理。在管道中斜裝的一對超聲波換能器之間的距離為超聲波的傳播聲程。超聲波在兩個換能器之間的順流傳播時間和逆流傳播時間分別為：

式中：

C--超聲波在靜止氣體中的 傳播速度，隨氣體性質變化而變化；

V--氣體的流速；

θ--超聲波聲程L與管道軸線之間的夾角。

根據ts和tn表達式，求得沿聲程上的線平均流速：

可以看出，管道中介質的流速與（1/ts-1/tn）有關，而與介質本身無關，即不受氣體成份、密度、溫度等影響。

這樣，通過流速、管道截面積等就可得到氣體流量了。 

（1）測量獨立于聲速、溫度及氣體狀況

（2）有優良的干擾抑制特性及故障自診斷功能

（3）具有獨特的雙向流測量功能

超聲波流量計主要由四部分組成：前后直管段、流量計表體（USM）、流量計算機（S600）、配套的壓力和溫度變送器。圖三為系統組成示意圖。按照換能器多少，超聲流量計可分為一至六聲道超聲流量計；根據超聲波在管壁上的反射情況，又可分為直射、單反射和雙反射三種。