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由于天然氣從油田開采到進(jìn)入管道輸送，再到交付用戶使用，這一過程是連續(xù)不斷的；而且管輸天然氣的輸量非常大，對于西氣東輸設(shè)計輸量要達(dá)到１２０億標(biāo)準(zhǔn)立方米，所以天然氣的在線計量顯得格外重要。在眾多類型的流量計中，超聲波流量計是比較適合西氣東輸這種大口徑、高壓、大流量的工作條件的。
從五十年代應(yīng)用超聲波技術(shù)進(jìn)行計量到現(xiàn)在已經(jīng)有數(shù)十年的歷史了，所基于的計量方法也經(jīng)歷了聲環(huán)法、連續(xù)波頻移法、模擬式傳輸時間差法、數(shù)字式絕對傳輸時間法。
其中，數(shù)字式絕對傳輸時間法經(jīng)過不斷的改進(jìn)、發(fā)展，技術(shù)上已經(jīng)趨向于成熟，工作原理是利用聲脈沖在管線內(nèi)部分別向順流和逆流沿斜線方向傳播，測量出各自的傳輸時間，沿順流和逆流方向的時間差值與氣體介質(zhì)的軸向平均流速有關(guān)，通過數(shù)值計算技術(shù)即可求出氣體介質(zhì)在管道內(nèi)的軸向平均流速和流量。
而影響超聲波流量計測量精度的主要因素是現(xiàn)場流動狀態(tài)的速度分布和渦流。解決上述問題的主要方法是進(jìn)行多聲道配置、設(shè)計合理的聲道結(jié)構(gòu)、聲道配置方式，努力克服速度分布不對稱、渦流等復(fù)雜流態(tài)對測量精度的影響。
西氣東輸采用的是四聲道的Ｄａｎｉｅｌ３４００系列的氣體超聲波流量計。這種流量計提高了二次分析渦流影響的能力，增強了權(quán)重因子的自動調(diào)整，顯著提升儀表在現(xiàn)場的使用精度。
Ｄａｎｉｅｌ３４００系列超聲流量計的結(jié)構(gòu)主要分為三大部分：流量計本體、超聲換能器、ＭａｒｋⅡ電子數(shù)據(jù)處理單元。流量計本體是用來安裝超聲換能器、ＭａｒｋⅡ電子數(shù)據(jù)單元和壓力變送器的裝置；超聲換能器是電信號和聲能相互轉(zhuǎn)換的裝置；ＭａｒｋⅡ電子數(shù)據(jù)處理單元可以對３５天以內(nèi)的計量數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲，通過２個Ｍｏｄｂｕｓ ＲＳ－２３２／４８５ｍｕｌｔｉ－ｄｒｏｐ通訊口進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，計算氣體壓縮因子等等。
這種流量計應(yīng)用高斯數(shù)字求積法來確定各個聲道的位置以及每個聲道的權(quán)重因子，但這是以假設(shè)流動的速度是按照完全軸對稱形式分布為前提條件的，另外沒有對雷諾數(shù)的附加信息加以利用。
根據(jù)天然氣流量計量的工作特點，要求盡可能的消除流量計上游局部阻力造成的流態(tài)紊亂，和流體介質(zhì)流速在管道截面的不均勻分布對測量精度的影響，加強計算機(jī)技術(shù)和新型智能化儀表的研發(fā)和應(yīng)用，努力使西氣東輸?shù)奶烊粴庥嬃抗ぷ魅〉酶蟮倪M(jìn)展。
北京市公安局海淀分局備案號：11010802023656號