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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à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à1986: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à1989: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à1993: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à1994: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à1998: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à2000: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。à2001：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à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.

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à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à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à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

DANIEL高级超声波气体流量计特点及技术规范à高精度：精度优于+/-0.5%,重复性优于+/-0.2%à专用于贸易交接à多通道可检测流体的多个剖面à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à精确的设计和在加工制造过程中的质量控制

DANIEL高级超声波流量计特点和技术规范à声速,温度,气体运行状况的测量是相对独立的à特别适用于高压气体,一般最低工作压力为4～5barà常见流量计的直径,100mm-600mm(6”-36”)à最高压力可达ANSI#2500(约42MPa)

高级超声波气体流量计应用场合à长输管线à集气系统à海洋天然气à压气站à气体处理工厂à高压管线à输配管网

普通气体超声波流量计à单声道或双声道à短管安装à主要用于非贸易交接à较高级超声波流量计更经济à新安装现场尤其适用à适用于原料天然气的计量

普通气体超声波流量计特点和技术参数à精度可达?1%à常见尺寸,100mm-600mm(4”-24”)à压力可达ANSI#2500à推荐流速,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).

普通气体超声波流量计应用场合à非贸易交接的场合à比对à储气罐的测量à海洋天然气的计量à原料天然气的测量

超声波流量计的基本原理

超声波流量计探头壳体衬垫材料导电体耦合层压电晶体120KHz输入24V输入电压输出120KHz输出

时间直通式原理的技术特点àDANIEL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

时间直通式测量原理本安型传感器信号检测回路检测单元脉冲发生器接收单元120kHz超声波信号(大大给予调节阀的干扰频率60kHz)时钟100MHz晶振

超声波流量计.传输时间004XDFlow.003传输时间.007

高级超声波流量计流量方程任意一对传感器Lt1=Xc-v(x/L)DFlowLt2=c+v(x/L)

流量方程流量从上述方程中求出2L(t1-t2)v=2xt1t2v=流体速度c=声速L(t+t1)2c=t=上游传输时间2tt112t2=下游传输时间

超声波流量计的计算多通道即多路流速测量!ABCD2L(t-t)12V=n2x(t