超声波流量计在当今的工业出产中用处越来越广,触及的工业运用类型也越来越丰厚,咱们注意到特别是气体超声波流量计在天然气管道计量中得到了越来越广泛的运用,因为超声波的丈量原理是运用了超声波的传导的特性作业的,换言之,超声波流量计实践是在用声波进行作业,因为在输气出产过程中会发生不必要的的超声噪声,这将直接影响超声波流量计的正常运转,为超声波流量计的精确丈量带来晦气的影响。
天然气流量计量作为天然气管道工业中极其重要的一部分,其丈量数据的精确与否直接影响到出产企业的经济效益和用户利益。最近几年,许多用户开始运用多声道超声波流量计作为天然气计量外表,运用传达时刻差法原理来丈量天然气流量,这现已得到天然气工业界越来越广泛的认可,未来的超声波流量计的运用将会愈加广泛。
传达时刻差法超声波流量计的作业原理是运用超声波换能器相向替换(或一起)收发超声波脉冲,经过检测并核算该脉冲在介质中顺流和逆流的传达时刻差来直接丈量流体的流速,再经过流速来核算流量的一种直接丈量方法。
因而,为了取得传达时刻,就要求流量计的接纳换能器能够正确检测到发射换能器宣布的超声波脉冲,可是假如介质中存在超声噪声,那么将使得换能器检测单元无法检测并分辩出正常的作业脉冲信号,导致流量计发生读数过错或中止计量。管道输气出产中,发生超声噪声的噪声源首要有调节阀、节省阀、减压阀、泵等设备。
我国国家标准《用气体超声流量计丈量天然气流量》中指出“来自于被测介质内部的噪声或许会对流量计的精确丈量带来晦气影响,在规划及装置过程中应让流量计尽或许远离噪声源或采纳方法消除噪声搅扰。”可是,上述问题在某些天然气计量工程中并没有得到应有的注重,导致超声波流量计投产后呈现影响计量精确性,甚至计量中止的毛病。
关于怎么下降甚至消除噪声关于超声波流量计的的影响,详细有如下方法能够完成:
1调节阀噪声及降噪方法
A、调节阀噪声在天然气管道输气出产过程中,调节阀是最常用到的调压设备。当调节阀进行调压时,会发生很宽频率规模的噪声,包含超声频率规模的超声噪声。该噪声从本质上具有声波的物理性质,它的巨细与阀的类型、气体流速及调压压差等要素有关,噪声发生之后会向调节阀上游和下流一起传达。可是因为调节阀的压差效果,气体在节省口被紧紧地向下流紧缩,使得首要的噪声能量以冲击波的方式传抵达了下流,相对较少的噪声能量向上游传达。
关于超声波流量计,其换能器超声脉冲都有特定的作业频率,用于天然气计量的超声波流量计其脉冲频率均在120kHz以上。换能器仅对其作业频率的脉冲信号进行呼应,若调节阀调压发生的噪声频率抵达换能器作业频率,并经过气流介质传抵达达超声波流量计时,将使得换能器无法正常检测并分辩出作业脉冲信号,导致计量毛病。
B、降噪方法在带调节阀的工况场合规划运用超声波流量计要充沛考虑降噪方法。1)因为传抵达调节阀上游的噪声能量远小于向下流传达的噪声能量,因而应首要考虑将调节阀装置在超声波流量计下流,并确保有尽或许大的装置间隔。
经过在超声波流量计和调节阀之间装置必定数量的管件能够抵达不同程度衰减超声噪声的意图〔1〕,不同管件的降噪才能见表1。表!不同管件的降噪才能管件称号降噪才能(dB)100m直管段590度弯头5!6T形管10两平面弯头14管制(换热器)20多孔板消音器24管制式消音器33如表1所示,在超声波流量计和调节阀之间装置100m的直管段和90度弯头的降噪才能持平,但在运用中装置100m直管段是底子不切实践的做法。比较遍及而有用的方法是在超声波流量计与调节阀之间运用T形管或两平面弯头来衰减调节阀噪声。在实践的规划中,选用T形管的数量,取决于许多要素,当调节阀调压压差大于约2.067Mpa时应考虑运用两个或两个以上的T形管〔3〕。别的,若输气工艺中有过滤器、热交换器这样的设备时,考虑将它们装置在流量计与调节阀之间,会取得比运用弯头、T形管更好的降噪效果。3)运用电子技术的手法来应对调节阀噪声。如在必要时经过运用更高频率的换能器,或运用数字信号处理来加强对超声作业脉冲的辨认和检测及削减外部噪声的影响等。选用以上方法能够起到不同程度的衰减噪声的效果。在实践规划中,根据详细状况应考虑多种方法合作运用。将调节阀装置在流量计下流,并运用一个或多个T形管,以及尽或许加大装置间隔是首选的降噪方法。
总而言之,咱们在实践过程中要充沛注重带噪声源状况下超声波流量计的规划和装置,亲近重视以下几个方面的问题,便能够有用地防止超声噪声影响流量计正常作业的状况发生:1)将超声波流量计装置在调节阀上游,并尽量确保二者之间有满足的间隔;2)在超声波流量计和调节阀之间装置T形管等管件来抵达衰减噪声的意图;3)了解超声波流量计的作业频率及调节阀发生噪声的频率规模,考虑选用更高发射频率的超声波流量计,以改进信噪比;4)在超声波流量计初步规划或改造阶段,加强规划单位工艺与外表专业的交流,以及提早向制造商进行咨询取得技术支持是非常重要的;5)经过试验、运转及学习国外经验,应赶快完善细化我国天然气管道职业关于超声波流量计规划及装置的有关标准。