气体超声波流量计在山西铝厂煤气计量中的应用

　　1 山西铝厂煤气计量仪表的选型

　　煤气计量是气体流量计量中的一个难点，这是因为煤气介质中除了有CO、CO2、CH4、H4和空气等气体成份外，还有水分和萘、焦油、灰尘等固体杂质以及腐蚀性物质，对一次检测元件影响很大。山西铝厂的煤气既有发生炉煤气，又有焦炉煤气;既供生产使用，又供生活使用，具有传输管道粗、煤气压力低的特点，也增加了计量仪表选型的困难。曾经选择质量流量计、阿牛巴流量计效果都不太好，选择适当的计量仪表并正确地使用维护，是煤气准确计量的关键。

　　2 气体超声波流量计工作原理

　　气体超声波流量计近几年新推出的一种新型流量仪表，是利用测量超声波在管道中传播的时间原理而实现的。其基本原理如图1所示。

　　在管道中装一对超声波探头，两个探头成对地安装在管道外壁上，互相发射和接收超声波信号，两个探头之间的距离为超声波的传播声程。就是说，探头1、探头2 交替地作为超声波信号发送器或接收器使用，其功能是发射高速脉冲信号，并检测来自另一探头的发射脉。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：

　　式中，V为气体的流速;c超声波在静止气体中的传播速度;θ为超声波声程L与管道轴线之间的夹角，c、L、θ均为常数，测得时间差Δt即可求出流体流速v，进而求得气流体流量。

　　3 气体超声波流量计用于煤气计量的优点

　　从气体超声波流量计工作原理可以看出，气体流速仅与测量管道的参数有关，与气体本身性质无关，即不受气体成分、密度、温度等影响，所以在成分、组态复杂的煤气计量中具有独特的优点。由于气体超声波流量计要求的流速下限比较低，所以更适于山西铝厂大管径、低流速的煤气计量。此外，气体超声波流量计还有以下独特的计量优势：

　　(1) 探头只插入到煤气管道管壁处，所以在测量过程中完全无阻力，无压力损失，无可动部件，无磨损，无堵塞隐患，这是其它流量计所不可比拟的优势，在能源日益紧张的今天尤其可贵。

　　(2) 可以不断流安装拆卸，在线检修、维护极为方便，对于连续生产、停气比较困难的煤气计量来说非常重要，也避免了停气后吹扫管道的人员和财物的浪费。

　　(3) 适合各种工作环境，可在脏污、腐蚀、粘性、高温、寒冷、振动等环境下长期稳定地工作，在煤气这种腐蚀、脏污介质，有爆炸的危险环境中使用非常合适。

　　(4) 计量精度高，在完全补偿情况下可以达到1%的高精度。