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1、丹尼尔气体超声波流量计简介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电子处理装置丹尼尔超声波流量计的发展历史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DANI
2、EL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。在高含硫,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%,并可免实流标定普通超声波流量计:1%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
3、的内表面,可以耐受H2S的侵蚀,可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.在高含硫天然气中使用超声波流量计与 孔板流量计的比较较低的运行成本不影响流体的正常流动无节流件，压损小不用加压低安装成本高容量高量程比(可达100:1)降低了对上下游直管段的要求在高含硫天然气中使用超声波流量计与 孔板流量计的比较DANIEL高级超声波气体流量计高精度：精度优于+/-0.5%,重复性优于+/-0.2%专用于贸易交接多通道可检测流体的多个剖面多通道提供了必要的冗余能力，独特的声道替补技术使流量计在某一声道故障的情况下，仍能基本正常工作精确的设计和在加工制造
4、过程中的质量控制特点及技术规范DANIEL高级超声波流量计声速,温度,气体运行状况的测量是相对独立的特别适用于高压气体,一般最低工作压力为4～5bar常见流量计的直径,100mm-600mm(6”-36”)最高压力可达ANSI#2500(约42MPa)特点和技术规范高级超声波气体流量计长输管线集气系统海洋天然气压气站气体处理工厂高压管线输配管网应用场合普通气体超声波流量计单声道或双声道短管安装主要用于非贸易交接较高级超声波流量计更经济新安装现场尤其适用适用于原料天然气的计量普通气体超声波流量计精度可达1%常见尺寸,100mm-600mm(4”-24”)压力可达ANSI#2500推荐流速,
5、最大100英尺/秒(30m/s),最小3英尺/秒(0.9m/s),可延伸至,1英尺/秒(0.3m/s).特点和技术参数普通气体超声波流量计非贸易交接的场合比对储气罐的测量海洋天然气的计量原料天然气的测量应用场合超声波流量计的基本原理衬垫材料导电体压电晶体Disk耦合层壳体24V输入电压输出120KHz输入120KHz输出超声波流量计探头时间直通式原理的技术特点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对于关系从上
6、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脉冲发生器接收单元检测单元时钟本安型传感器信号检测回路100MHz晶振120kHz超声波信号(大大给予调节阀的干扰频率60kHz)时间直通式测量原理传输时间.004LFlowXD传输时间.007.003超声波流量计任意一对传感器t1=Lc-v(x/L)t2=Lc+v(x/L)LFlowXD高级超声波流量计流量方程流量从上述方程中求出v=L2x(t1-t2)t1t2c=L2(t1+t2)t1t2v=流体速度c=声速t1=上游传输时间t2=下游传输时间2流量方程多通道即多路流速测量!多通道流量计ABCDVavg=SWnVnn=14Vn=L(
7、t1-t2)2x(t1t2)2超声波流量计的计算权重因子仅取决于探头的几何分布情况!Wa=0.1382Wb=0.3618Wc=0.3618Wd=0.1382多通道流量计ABCD几何权重因子流量与流体的流速和截面积有关流量=流速*截面积流速测量Tup=Lc-v(x/L)Tdn=Lc+v(x/L)FlowXDL/2L/2普通型超声波流量计流量方程单通道流量计普通超声波流量计的计算对单通道和双通道流量计来说CF=矫正系数WR=
