氣體超聲波流量計ELSTER

1、曲陶超再瞄猛圜松循圉題目:超聲波流量計的介紹、應用及最新技術國標 gb/t 18604：利用超聲在流體中的傳播特性來測量流量的流量計。超 聲流量計通常由1個或多個超聲換能器和設備組成，根據(jù)他們所產生或接收到的超聲信號推導出流量測量值并把 該信號轉換為正比于流量標準化輸出信號。在流動氣體 內的相同行程內，用順流和逆流傳播的2個超聲信號的傳播時間差來確定沿聲道的氣體平均流速所進行的氣體流 量測量方法稱之為傳播時間法。sjiil超聲波流量計優(yōu)點lb超聲波流量計的國際和中國標準和規(guī)范iso17089aga report no.9 en 14236oimlr137gb/t 18604gb/t 18604

2、修訂版aga 10-聲速比對jjg 1030-2007超聲波流量計檢定規(guī)范 行業(yè)標準和企業(yè)標準精度高(03%0.5%),重復性高,量程比很寬l401200,流速范圍：0.230 m/s可測量雙向流，可精確測定脈動流無壓損，對壓力的很大變化不敏感對沉積物不敏感，無可動部件，免維護重量輕，占用空間少不存在磨損，無示值漂移現(xiàn)象可帶壓更換傳感器，且更換后無需重新標定具自診斷功能(agcjevel； agc-limit；采樣率；接收率)對上下游直管段要求較短eisterinstromet超聲波流量計缺點 當超聲流量計安裝在一些閥門附近時，特別是安裝在閥門的下游 時，當氣流速度很高時，閥門兩端有較大的壓降

3、時，一些閥門以及 一些所謂的低噪聲閥會產生大量的超聲噪聲，超聲信號可能被超聲 噪聲所淹沒而無法分辨，影響超聲流量計正常工作。 由于c02會使超聲波衰減，因此不適用于c02濃度過高（超過20 %）的氣體混合物。 超聲流量計不適合多相流的流量測量。 氣體中的某種成分對超聲流量計或超聲探頭有腐蝕傷害作用，如果 它的濃度過高，則超聲流量計不適用。 當氣體溫度太高（100以上），或在大口徑管道中氣體壓力的極 低（低于ojmpa）,流速也極低（小于0.5mm/s）時，超聲流量 計不適用。5超聲波流量計的應用9dster皿超聲波測量原理c - v - cos cp vcos(pv: average gas

4、veloc呼e咐e c: velocity of sound (vos)resentl ( 11 vm 2，cos(p tab tba )#dsterinsiromet計算超聲波流量9eisterinstromet計算超聲波流量#mechanical dimensionmeasurement機械尺寸的測量ql calculation based on:體積流置計算基于 area (diameterj 面積 path angles道角度 path length聲程 travel time measurement傳輸時間測量ltab =c + v - cos (phster,聲速計算vostba

5、=2 i tab tba )m/sc - v - cos (p15聲速vos修正machcorr/c- 1 + 0.5-v sin (p)m/stransducer bransducer astraight path between a & b(c ) )(mach correction)curved path influenced by gas flow profile超聲波流量計的干標v.o.s.（&）計算值j二path (new)c e lcalculated path (old)c measuredinstromet平行式聲道布置反射式聲道布置comparison performanc

6、ecorwentionalflbow tweeero.sovwccourtesyf=，ow mawmiwnrwot worrafvop 1 d97. gas.unie. q sk)etdouble reflectionswirl、c.w.c.c.w15eister17聲道布置path configuration elster-instromet ufm 丁 xompact/r path configuration :checksonic-lc : 1checksonic-2c: 1q.sonic-3c : 1 2q.sonic-4c : 1 2elsterdster用于貿易計量的超聲波流量計2

7、1milq.sonic-5c the highest standard11the highest level of flowprofile recognition maintainthe lowest uncertainty.q.sonic-3cthe industry standard8-chord meter5compared to direct reflectingdesignsq.sonic-4c“exeeding industry standard11two single reflection paths cros- a each other at an angle of 90 es

8、 the meter less sensitive to asymmetric flow distortionssjiil超聲波流量計的結構影響超聲波流量計計量精度的主要因素1氣體流態(tài)2噪音3氣質的潔凈程度，含水、油及污物4上下游直管段的內徑和粗糙度dsterinstromet理想流態(tài)聲道配置checksonic-1q.sonic-5超聲流量計的工況流態(tài)分析dster經過1個彎頭一23dsterinstromet超聲流量計的工況流態(tài)分析checksonic-1q.sonic-5#超聲流量計的工況流態(tài)分析經過2個彎頭25dster經過2個彎頭流態(tài)的變化27mil*double bend out

9、of planed=200 mmradius of cuivatme=1.5 d635.9 mttb 1.005ba re=65000 turbulence model: rng k & einlet pi of lie: id ea 1 turbu 1 ent g m iku rad secro ss flow velocityaxial velocity思例超聲流量計的工況流態(tài)分析#超聲波流量計的安裝elster-instromet spec29f ow4dupstream:10d/20d2ddownstream:3d(q.sonic 3 : 20d & q.sonic 4/5 :10d)

10、4ster超聲波流量計的安裝asingle-bendf31q.sonic- 4/55d10daga9 compliant35aster超聲波流量計的安裝一整流板insiromet4ster超聲波流量計的安裝vdiameter jump on ufmprefilg ol +5至 diriewt6r stepod10dod10d37.12 3。ion丫/ wtymaijfiitudmi.12。.!qdpi jo：1 % j；，| 4 mz.qd1% difference in diameter = 0,05% in measurement errorr超聲波流量計的安裝wall roughness

11、 (r j45velocity profile at wo 11 roughness changeod5d:+0.1% to +0.15%:max. +0.5%upstream pipingultrasonic flowmeterdster噪音對超聲波流量計的影響us-noise7pressurelength of pipingultrasoniccontrol valveto be determinedflowmeterfloweister噪音對超聲波流量計的影響a/wwwwwww wwwwvwwv nv-upstreamaster噪音影響insirometmeasuring nd49srz

12、ol(rms)- 2frnis)(db)20】 logl(rms)2(rms), 口口口口口口 口oli 口目口 0口s口口修1st年低噪音的影響piping elementfactor nddbbend 900.56-5bend 450.79-2tee0.32-10two bends out of plane0.20-14100 m pipeline0.56-5空w解決噪音問題一機械降噪5135dbcdflow conditionerusmcmb:20db44eister解決噪音問題一降噪器instromet45metal foam/clamped between / pipeline fl

13、angesorifice : 50% reduction#dster超聲波流量計的典型安裝minimum clearance between 2 metering runs due to vertical transducer exchange51ekter超聲波流量計的典型安裝一西二線首站（霍爾果斯）超聲計量系統(tǒng)配置圖us meflow computersgas chromatographp & t transmittersjiilsupervisor y computer多dster超聲計量系統(tǒng)配置圖uster計量系統(tǒng)導則gb/t 18603設計能力勤（m7h） c標準參比條件）%二500

14、500050000 500001.用于測量的校驗用系統(tǒng) 例如：串聯(lián)標準流量tl/2.溫度轉換/3.壓力轉換/4.壓縮因子轉換v/5.發(fā)熱量和氣體質量的確定/6每，時間周期的流量記錄/7.密度測量（代替2、3. 4）/準確度等級c級(3.0)b 級(2 0)a級（l0）注：1規(guī)模較小的計量系統(tǒng)使用上述功能不受限制：2建議配套內容。表1不同等級的計量系統(tǒng)（計量站）51表2計早系統(tǒng)配套計星儀表準確度參數(shù)測量計量系統(tǒng)配套計量儀表準確度a級(1.0)b 級(2.0)。級（3.0）溫度0.5c0.5rc壓力0. 2%0. 5%1. 0%密度0. 25%0. 75%1. 0%壓縮因子0. 25%0. 5%0

15、. 5%發(fā)熱0. 5%1.0%1. 0%工作條件下體積流量0. 75%1.0%1. 5%注二*當供用氣雙方用能量流量交接時需要配套的項目dster超聲波流量計的周期檢定-jjg 1030-2007sjiil7.4檢定周期檢定周期一般不超過2年。對插入式流量計，如流量計具有自診斷功能，旦能夠保 留報警記錄，也可每6年檢定一次并每年在使用現(xiàn)場進行使用中檢驗。使用中檢驗超聲流量計使用中的檢驗用于在實流裝置上檢定完成后，在檢定周期內對流量計計 量性能可靠性的檢查。使用中檢驗的方法有2種，一種方法是在線采用一臺標準流量計 與之進行比較；另一種方法是以聲速比較為基礎對流量計進行的在線檢驗。c.1技術要求c

16、.1.1檢驗時間安排在被檢驗流量計安裝到管路上投入使用后的一個月內進行第一次檢驗，以后按至少 1次/年的周期進行。c.1.2流量計進行使用中檢驗時必須攜帶上一次檢驗報告。c.1.3檢杳流量計系數(shù)在上一次檢定后沒有變化。c.2標準流量計比較法55超聲波流量計的周期檢定-jjg 1030-2007c.3聲速檢驗法c.3.1氣體超聲流量計標準設備及安裝條件c.3,1.1使用的標準設備包括：在線色譜分析儀、取樣器；溫度計；壓力表；計算 軟件。c.3.1.2色譜分析儀的技術性能應滿足gh 136102003,其測量準確度應達到0.05%q色港分析儀的選擇安裝應滿足制造廠家技術要求。c.3j.3取樣系統(tǒng)的

17、選擇、安裝應滿足gb/1 136091999oc.3j.4取樣點附近應安裝溫度、壓力變送器。溫度、壓力變送器的安裝應滿足本規(guī)程和7.1 j.5的規(guī)定。壓力變送器的準確度應優(yōu)于0.1%,溫度變送器的準確度應優(yōu)于01匕qc.3.1.5計算軟件應符合agai0號報告,并經計量部門認可口c.3j.6分析出表c.1所列管線氣體各組分，在條件允許時可分析更多組分，以確保 最終計算結果的準確。dsterinstromet聲速比對-aga 10fcmeasured vos by ultrasonic meterbased on aga report no. 10: speed of sound

18、(vos) in natural gas and other related hydrocarbon gasesvos measured - vs calculatedcalculated vosby supervisory system based on composition and t&p inputsmeasured 芒 calculatedinvestigation required595.5.1離線實流檢定5.5.1. 1把流量計可送到具有流量計檢定資質的檢定機構內,在以高壓天然氣為介質的固定式流量 標準裝置上進行離線實流檢定e5. 5. 1.2如果條件允許，應將流量計及流量計算機

19、及前、后直管段、流動調整器一起進行離線實流 檢定。5.5.2在線實流檢定或校準把移動式天然氣流最標潴裝苴與計策站內的計黃系統(tǒng)（計晟橇）相串聯(lián)，用移動式天然氣流量 標準裝置對現(xiàn)場安裝的流量計進行在線實流檢定或校準。aster離線實流檢定tgas flowtest :ultrasonic meterreference :turbine meteri ql m3/h ii p bar ii t ii ql m3/h ：p bar5 t* error calculation ( next slide )dsterinstromet離線實流檢定-2oiml / wme = weighted mean e

20、rrorv 2/ error2- = 1 then 0.4 qmaxj qwme =1 n 皿 ky a .z=l =maxadjusting finalverification measurementfactor in ufm61ql m3/h ip bar：t j在線檢定或校準dstersjiil在計鼠系統(tǒng)設計中，滿足卜述條件之一時，應設置在線實流檢定或校準接口;a）計量站的供氣量表104療由（標況流量）。b）計屬系統(tǒng)中，流晨計口徑至dn250及以上。5. 5. 2. 2在線實流檢定或校準接口的設計要求a）在幾路并聯(lián)的流量計測量管路中，只選用1路作為比對回路，在沌卜游管路上設置在線實 流檢

21、定或校準接口，其它回路都可分別與其串聯(lián)。b）每一條并聯(lián)流量計測量管路下游今內截止閥門應選用零泄露、密封性好的全通徑閥門。c）在線實流檢定或校準接口的尺寸設計時，應參考所用的移動式流曷標準裝宜的進、出口的 口徑、中心距和高度尺寸。d）為了減少管容積（即氣容）的影響，在線實流檢定或校準接口與移動式流量標準裝置之間 的連接管線應盡量短，彎頭、變徑管應盡量少。g 當站場的設計壓力wlompa時，才允許設有在線實流檢定或校準接口。5. 5. 2. 3移動式流量標準裝置現(xiàn)場安裝流程把移動式流量標準裝置與計審站計域系統(tǒng)（計量橇）上的在線實流檢定或校準接ii相連接，使 得與現(xiàn)場流景計串聯(lián)安裝，以便用移動式流量

22、標準裝置對現(xiàn)場流品:計進行在線實流檢定或校準。#在線檢定或校準-移動標定車dsterinstromet63elster在線檢定或校準-移動標定車#aster在線檢定或校準-移動標定車insirometv i lllllllll65dster在線實流檢定口的設置instromet#elster在線實流檢定工藝流程69eisteinstromet i聲流量計噪聲抑制技術- 編碼多脈沖激發(fā)技術(cmb)不同于以前的連續(xù)發(fā)射多個單脈沖，cmb技術發(fā)射的是一串組合的編碼信號。01002003004005006007008009001000超聲信號編碼多脈沖發(fā)射技術(cmb)dsternq. n pube

23、s 1liuec.)#。臼編碼多脈沖發(fā)射技術（cmb）提高了信噪比-獨特的編碼與高速平均技術結合沒有時間延遲-有效利用了超聲波流量計的操作時間要求超聲探頭有較寬的頻帶特征一編碼信號不能通過頻帶窄的探頭dsterinstromet與傳統(tǒng)超聲信號發(fā)射方式的比較comparison i2,5mssingle burststackin7jitter71fillulster采用了穿孔卡片的原理instromet69aster新一代的超聲流量計一雙cpu智能型超聲流量計單脈沖發(fā)射模式編碼多脈沖發(fā)射模式連續(xù)多脈沖發(fā)射模式編碼多脈沖發(fā)射并帶脈沖記錄71eister新一代的超聲流量計一雙cpu智能型超聲流量計i

24、nsirometaster新一代的超聲流量計一雙cpu智能型超聲流量計#t 口徑匚作壓力壓力等級 溫度范圍3 to 48 英寸(dn80- 大氣壓至15。bar upto ansi 900dn1200)環(huán)境溫度-50 to + 60 c過程溫度-50 to+120 流量計表體材質低溫碳鋼，不銹鋼，雙向不銹鋼發(fā)體長度3 d流速范圍40 m/s (3 4”)/ 36 m/s (6” - 10)33 m/s (12 to 48)精度0.2% 示值(qt - qmax)線性度標以后0.2% (qt - qmax)禺復現(xiàn)性0.05% (qt - qmax)e整流器選項-電源12-36vdc就地顯示gui

25、, 4.3寬屏圖形顯示器，帶7個電容軟鍵司選項內置流量計克機(未來)可抽出式探頭(需要&用抽;h i工具)新一代的超聲流量計一雙cpu智能型超聲流量計dsterinstrometethernet / dslhart75對現(xiàn)有流量計的保留或改變dsterinstromet79增強的參數(shù)組態(tài)修改功能繼續(xù)多年的經驗 雙反射聲道 超聲信號編碼多脈沖發(fā)射方式（cmb） uniform診斷軟件的簡單性和功能性改進 所有規(guī)格型號的流量計統(tǒng)一長度3d 美觀，長短隨意的電纜，分開的傳感器探頭外殼超聲探頭激勵技術 封裝-用戶設計與制造超聲探頭的固定/重新設計抽出工具增強的信號檢測技術 完全軸對稱的聲道布置a/d轉