影响超声波流量计量准确性的主要因素

超声波流量计工作不准既与超声 波流量计本体有关，也和压力、温度测量仪表、色谱分析仪以及流量计算机等设备的可靠性有直接关 系。此外，在员工操作、环境影响、设计选型、设备 安装等方面也会一定程度影响超声波流量计量的 准确性，其影响因素复杂多样。超声波计量系统计 量准确性影响因素关联关系如图2所示。

在实际生产应用中，对超声波流量计量准确性 造成较大影响的主要是噪音、天然气杂质、气体组 分分析以及压力、温度测量这四个方面。

1.噪音

天然气输气站场中由于气流速度快，弯头、阀 门等各类阻流管件的存在，会产生一定的噪声，在 计量装置设计和安装的时候已经充分考虑。但是 现场因为工况条件的变化，如流量、压力和温度等， 压缩机不同功率下的噪声震动等不能预见的各类 因素产生的噪声仍然使超声波流量计在现场使用 过程中受到噪声的影响。超声波流量计对降压元 件产生的噪声尤其敏感，甚至有些低噪声阀门比调 压阀对超声波流量计产生的影响还要大，这是因为 采用了低噪声技术的阀门将噪音频率调整至人耳 听力不敏感的高频范围（20 kHz)以上，该频率范 围怡好与超声波流量计超声频率重合，对超声波流 量计造成较大影响。

2.天然气杂质

天然气流过超声波流量计时，水、硫化铁粉末 等杂质逐渐堆积在流量计表体管道内或超声波探 头上，都会影响超声波流量计的准确度，附着在超 声波探头表面的杂质缩短了超声波在管道内的传 输时间，影响了超声波探头的敏感性，同时由于杂 质的附着，计量撬的上游直管段表面粗糙度变化或 整流板堵塞引起气体流态发生变化，从而影响流量 计的准确度和稳定性。实验研究表明：

脏污可对 某些流量计流量输出带来0.3%或更大的偏差。

3.气体组分

根据超声波流量计量系统工况流量与标况流 量的转换公式可知，在天然气贸易计量中需要利用 压缩因子将天然气的工况流量转换为标况流量，而 工况下的压缩因子则需利用气体分析设备，如色谱 分析仪等分析结果计算获得。气体组分检测是否 准确及时，直接影响着超声波计量系统的计量准确 性。在实际生产中，部分场站的气体分析设备未接 入流量计算机，失去了气体分析设备的主要作用， 同时在未配备气体分析设备的场站也存在着气体 组分更新不及时现象，在多气源的计量站，影响更 为明显。实验研究发现：由于输气干线组分变化 造成超声流量计的标准参比条件下体积流量偏差 最高可达0.6%。

4.压力和温度的测量

根据超声波流量计工作原理可知，压力温度测 量是否准确直接关系着标况流量的运算是否准确。 在现实应用中，虽然压力变送器可在其铭牌标明的 工作温度范围内正常工作，但室外裸露环境中的压 力测量值与进行了防晒保护的压力变送器测量值 的差值可高达18〜20kPa。温度变送器在现场应 用中也会出现保护套管中存在金属杂质、沙子等现 象，使测温元件不能及时与天然气达到热平衡，导 致实测温度值偏低，计量结果偏大。因此，保证压 力和温度测量仪表的准确、可靠是确保超声波流量 计计量系统的准确度非常重要的方面。