超声波流量计在煤气计量中的应用

　　1概论

　　在工业测量中流量测量是一个很重要的参数，它不仅作为过程控制仪表，更重要的是它要作为计量仪表，为企业的成本核算和市场运营提供可靠的数据。而流量测量又是工业测量的难点。在实际应用中，由于工艺条件和测量介质的千差万别，根据设计所选仪表往往不能满足实际要求。笔者在生产一线从事自控仪表工作多年，对流量测量的一些经验总结如下。

　　某厂的煤气是发生炉煤气，它的特点是：煤焦油和水分含量相对比较高，对仪表的长周期运行提出了很高要求。原设计煤气测量用阿牛巴和涡轮流量计，在实际应用中可以满足过程控制的需要。但由于生产运行的长周期需要，作为计量仪表不能满足要求，主要原因是仪表的选型与实际测量介质不符，经过多年的探索，选用了超声波流量计作为计量仪表，通过一段时间的考核，完全能满足计量的需要，解决了生产中的实际问题，现将三种流量测量方法介绍如下。

　　2测量方法比较

　　2. 1阿牛巴流量计

　　阿牛巴流量计属于差压流量计，是按力平衡原理工作的。通过测量取样管正对流体流向的前后差压，来反应流体流量。

　　阿牛巴流量计主要参与控制回路的调节，小流量时比较灵敏，正常流量时仪表也很稳定，基本满足控制回路的要求。原设计阿牛巴流量计又作为计量仪表计量煤气，由于煤气的特点是煤焦油和水分含量高，流量计运行时间较长时取压孔容易堵，使测量数据不准，而生产又不允许频繁清理流量计。这样就造成煤气计量长期不准确。

　　2.2 涡轮流量计

　　涡轮流量计属于测量流速的流量仪表，它是基于动量矩守恒原理，流体推动涡轮旋转产生的脉冲信号与流体流速成正比。因而通过测量脉冲频率，就可知道流体的流速，测出流体的流量。另外，涡轮流量计与被测介质的密度、粘度有关。

　　涡轮流量计在燃烧站中参与控制回路的调节，灵敏度高，运行稳定，由于煤气的特点，也容易使流量计的叶轮与轴承粘住，造成测量不准。同时由于煤气含水量大，对叶轮和轴承有一定的腐蚀，容易造成流量计的损坏，增加了仪表的运行成本。

　　2.3 超声波流量计

　　2.3.1 工作原理

　　WZ系列超声波流量计是利用超声波在管道中传播时间原理而实现的。气体流量则通过流速、管道截面积以及雷诺数等得到。

　　超声波流量计的基本原理如下图 1 表示。

　　管道中斜装一对超声波传感器，两个传感器之间的距离为超声波的传播声程。超声波在两个传感器之间的距离为超声波的传播声程。超声波在两个传感器之间的顺流传播时间和逆流传播时间分别为：