气体超声波流量计

超声波流量计的应用始于20世纪90年代，由于它的一些突出优点：测量准确度高、量程比宽、无压损、无可动部件、安装使用费低等，受到用户的欢迎。它是继孔板流量计，涡轮流量计之后第三类适用于高压、大口径、高准确度的天然气流量计。由于技术条件的限制，以前人们研究的主要是超声波液体流量计。随着科学技术特别是电子技术及传感器技术的发展，超声波气体流量计才日益受到人们的重视，并开始逐步走向实用化、广泛化。大部分由测量短管和插入管壁换能器组成一体的形式出现，由于测量准确度较低(1.5%F.S~2.O%F.S)，过去未能在价格昂贵的天然气贸易结算计量领域大量运用。现在它在天然气工业中的成功应用己有突破性进展。由于准确度高和维修费用低，多声道超声波流量计己被气体工业界接受，它是自气体涡轮流量计后被气体工业界接受的最重要的气体流量计量器具。至今已有较多国家的政府机构批准超声波流量计为法定计量器具。根据检测的方式，可分为传播速度差法、多普勒法等不同类型的超声波流量计。超声波流量计适于不易接触和观察的流体以及大管径流量测量。自20世纪90年代，超声波流量计像一颗耀眼的新星骤然升起，出现多种型号准确度较高的超声波流量计，现已有多种测量技术，其主要产品有：时差式超声波流量计、频差式超声波流量计、插入式超声波流量计等。

适用口径：DN50～50000（其中50、65、80、100、125、150、200、250、300、400、500、600、800、10000可选管段式）

适用气体：脏污、腐蚀、湿饱和、粘性、高低温等各类气体

流速范围：0～30m/s 

量 程 比：30:1～100:1

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

重 复 性：0.3%（0.15%）

测量方向：单向或双向 

测量声道：1、2、4、6、8

工作温度：-25～+80℃

工作压力：0～2.5MPa（最大10MPa）

防爆等级：Ex dm ⅡBT4

基于超声波在管道中传播时间的原理。在管道中斜装的一对超声波换能器之间的距离为超声波的传播声程。超声波在两个换能器之间的顺流传播时间和逆流传播时间分别为：

式中：

C--超声波在静止气体中的 传播速度，随气体性质变化而变化；

V--气体的流速；

θ--超声波声程L与管道轴线之间的夹角。

根据ts和tn表达式，求得沿声程上的线平均流速：

可以看出，管道中介质的流速与（1/ts-1/tn）有关，而与介质本身无关，即不受气体成份、密度、温度等影响。

这样，通过流速、管道截面积等就可得到气体流量了。 

（1）测量独立于声速、温度及气体状况

（2）有优良的干扰抑制特性及故障自诊断功能

（3）具有独特的双向流测量功能

超声波流量计主要由四部分组成：前后直管段、流量计表体（USM）、流量计算机（S600）、配套的压力和温度变送器。图三为系统组成示意图。按照换能器多少，超声流量计可分为一至六声道超声流量计；根据超声波在管壁上的反射情况，又可分为直射、单反射和双反射三种。