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摘要：目前，我国的经济发展十分迅速，我国的化工厂也得到了快速的发展，质量流量计被广泛用于化工产品的贸易交接计量中，虽然质量流量计具有相对准确、耐用及智能化的优点，但是在实际的应用中，仍存在不少问题。如果不能正确、适当地加以解决，将影响质量流量计应用的效果。本文对影响质量流量计计量结果的因素（如检定、应力补偿、介质气化、应力等）进行了实验分析，提出了质量流量计在实际应用中应注意的事项。
关键词：质量流量计;误差;比对分析
引言
超声波气体流量检测技术是近年来流量检测领域的一个亮点。伴随着事业的高速发展，从目前在中、大口径管道气体流量计量中的应用来看，气体超声流量计因其无可动部件、无阻力件、无压损、量程比宽、测量精度高、可双向测量等特点被广泛应用到国内外计量中。在使用中进一步研究超声流量计计量性能和注意事项，在2014年，我国相关部门对《用气体超声流量计测量流量》（GB/T18604）国家标准进行了更新，一直实施至今。通常情況下，气体超声流量计由流量计本体、超声换能器、电子数据处理单元等构成。换能器通常直接与气体接触，并承受气体压力，超声脉冲通过换能器发射，一般而言，在流动气体内的相同行程范围内，依据逆流和顺流2个超声信号的传播时间对沿声道的气体平均流速进行综合评定，再通过公式计算出气体流量。和其他类型的计量仪表类似，超声波气体流量检测技术在其具体的应用过程中会受到各种类型的因素干扰，为了有效的保证检测结果的精准度，特别需要注意噪声、脏污、压力和温度测量准确度造成的影响。
1超声波流量计工作原理
超声波流量计为独立测量设备，由多个位于管线内壁的超声传感器组成。传感器由紧固机械装置插入管道中，超声脉冲被2个传感器交替地发射和接收。由于超声波在逆流和顺流情况下的传输时间tu和td不同，通过时差法可以计算得到流体流速，工作原理如图1所示。超声波流量计还可以配置成双向计量模式，精度不变。当顺流传播时，超声波传输时间为td=L/（C+vcosφ）当逆流传播时，超声波传输时间为tu=L/（C-vcosφ）由式联立推导出流体流速和流量的计算公式如下： 式中：C———超声波在静态气体中的声速，340m/s;qV———流体在管道中的工况流量，m3/h;A———管道横截面积，m2;v———气体的流速，m/s。标准状况下瞬时流量为
2实验分析
2.1检定
检定是保证量值溯源符合计量要求的首要环节，根据计量技术法规的要求，流量计在首次投用前必须由具备资质的检定机构检定合格才能投入使用，确保流量计的准确度符合要求，保证流量量值统一。由于现场客观条件的影响以及流量计在设计和制造过程中的工艺、材料和装配可能存在的问题，流量计在使用一段时期后，计量特性会出现变化，准确度等级下降，导致不能满足计量要求。从检定机构多年的流量计检定数据可知，有的流量计在周期检定中稳定性及重复性较好，但有的流量计在周期检定中出现超差，需要对流量系数进行调整，使示值误差符合要求，所以，为了保证流量计的准确可靠，必须对流量计进行周期检定。对于贸易交接的质量流量计，其检定周期一般都定为1年。
2.2噪声干扰
在计量装置设计和安装的初期，通常就会考虑高速气体通过管道系统中整流器和阀门等各种类型阻流管件时造成的噪声干扰，然而因为现场工况条件不断变化（如：流量、压力、温度）、压缩机补贴功率下的噪声振动等不可预见的各类因素使得噪声大小难以确定。现阶段，我国计量系统的噪声污染源主要有：汇管、压缩机、整流器、节流阀和调节阀等，在这些影响因素中，节流阀和调节阀等节流构件造成的噪声污染对超声流量计的影响最为普遍。基于超声流量计的工作原理，如若保持超声流量计和噪声流量计的工作频率的范围相同，就会对超声波脉冲的探测产生干扰，对传输时间的测量产生影响，致使体积流量的监测不精确，产生误差。通常情形下，调压前后的压力相差越大，流体的速度变化就会越大，相应流场产生的扰动就会越大，造成的噪声也就越大。所以，为了有效的避免噪声污染，可以采取“多支路供气、分级调压”的调控措施，以此实现控制噪声的目的。通常情况下，节流阀和调节阀等节流构件造成的噪声，受到气体流向的影响，其中大部分噪声能量会被传播至节流件的下游，仅仅有极少一部门噪声会逆流向上进行传播，在这种情况下，可以采取“计量在前、调压在后”的安装方式，以此来降低流量计造成的噪声。在噪声源和超声流量计之间安装直管段、90°弯头、T型管等可在一定程度上降低噪声的影响。
2.3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，在贸易计量中需要利用压缩因子将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%。
2.4保证压力和温度测量的准确性
在超声波流量计使用过程中，应对压力和温度测量值进行现场核查。可使用压力、温度变送器的手操器核查流量计算机内的压力、温度变送器示值误差是否符合精度等级的要求，当发现不满足时应及时更换或者及时送检和校准。同时，对于压力变送器可设置遮阳棚，防止温度变化对其零位的影响，对于温度变送器应定期添加导热油，检查保护套管内是否有无杂质，防止温度传输的迟滞。
2.5保证相关设备测量的准确性
仪表选型时，应根据实际运行压力、温度，选择合适的仪表量程，避免仪表的工作范围在量程的10%以下。定期对现场的温度、压力仪表进行查校和相关的维护保养，保证其示值误差符合精度要求。对室外仪表安装防晒装置，避免环境温度接近或者超出其设计工作温度。气体超声流量计作为计量性能优异的仪表，随着计量准确度的进一步提高，在计量中的应用将更加广泛。只有充分掌握其影响因素和解决措施，最好在设计选型初期就严格把关，以便更好地使用与维护，更好地服务于计量。当然，国产超声流量计也逐渐兴起，期待其技术成熟后全面推广应用。
2.6工艺控制
工艺条件的变化常常对质量流量计的计量结果产生较大的影响，要使工艺条件满足质量流量计的计量要求。关于压力补偿应根据实际情况进行，如对于长输管线成品油计量交接使用的流量计大多需要在2MPa以上压力下运行，由于超过0.6MPa以上压力补偿未经实验分析，因此，无论采取动态还是静态补偿，都应通过反复多次与检罐或其他计量方式进行比对后，作出最佳的选择。此外，要重点解决介质气化问题，因为气化引起的误差相对较大，远远超出允许误差的范围，所以，要控制好工艺保证介质满管输送，流量计背压大于介质饱和蒸汽压。
结语
随着工业的迅速发展，超声波流量计在流量计量领域的应用将会变得越来越广泛，影响其计量准确性的因素将会随着超声波流量计在不同条件下的应用变得越来越复杂多样，这就需要现场使用维护人员深入分析现场流量计的运行工况，不断积累现场应用经验，科学制定相应对策，只有这样才会进一步提高超声波流量计的计量准确性。
参考文献
[1]《及液体产品流量计交接计量规程（2006年确认）》（SY/5671-93）.
[2]《科里奥利质量流量计检定规程》（JJG1038-2008）.
[3]《计量比对》（JJF1117-2010）.
关键词：质量流量计;误差;比对分析
引言
超声波气体流量检测技术是近年来流量检测领域的一个亮点。伴随着事业的高速发展，从目前在中、大口径管道气体流量计量中的应用来看，气体超声流量计因其无可动部件、无阻力件、无压损、量程比宽、测量精度高、可双向测量等特点被广泛应用到国内外计量中。在使用中进一步研究超声流量计计量性能和注意事项，在2014年，我国相关部门对《用气体超声流量计测量流量》（GB/T18604）国家标准进行了更新，一直实施至今。通常情況下，气体超声流量计由流量计本体、超声换能器、电子数据处理单元等构成。换能器通常直接与气体接触，并承受气体压力，超声脉冲通过换能器发射，一般而言，在流动气体内的相同行程范围内，依据逆流和顺流2个超声信号的传播时间对沿声道的气体平均流速进行综合评定，再通过公式计算出气体流量。和其他类型的计量仪表类似，超声波气体流量检测技术在其具体的应用过程中会受到各种类型的因素干扰，为了有效的保证检测结果的精准度，特别需要注意噪声、脏污、压力和温度测量准确度造成的影响。
1超声波流量计工作原理
超声波流量计为独立测量设备，由多个位于管线内壁的超声传感器组成。传感器由紧固机械装置插入管道中，超声脉冲被2个传感器交替地发射和接收。由于超声波在逆流和顺流情况下的传输时间tu和td不同，通过时差法可以计算得到流体流速，工作原理如图1所示。超声波流量计还可以配置成双向计量模式，精度不变。当顺流传播时，超声波传输时间为td=L/（C+vcosφ）当逆流传播时，超声波传输时间为tu=L/（C-vcosφ）由式联立推导出流体流速和流量的计算公式如下： 式中：C———超声波在静态气体中的声速，340m/s;qV———流体在管道中的工况流量，m3/h;A———管道横截面积，m2;v———气体的流速，m/s。标准状况下瞬时流量为
2实验分析
2.1检定
检定是保证量值溯源符合计量要求的首要环节，根据计量技术法规的要求，流量计在首次投用前必须由具备资质的检定机构检定合格才能投入使用，确保流量计的准确度符合要求，保证流量量值统一。由于现场客观条件的影响以及流量计在设计和制造过程中的工艺、材料和装配可能存在的问题，流量计在使用一段时期后，计量特性会出现变化，准确度等级下降，导致不能满足计量要求。从检定机构多年的流量计检定数据可知，有的流量计在周期检定中稳定性及重复性较好，但有的流量计在周期检定中出现超差，需要对流量系数进行调整，使示值误差符合要求，所以，为了保证流量计的准确可靠，必须对流量计进行周期检定。对于贸易交接的质量流量计，其检定周期一般都定为1年。
2.2噪声干扰
在计量装置设计和安装的初期，通常就会考虑高速气体通过管道系统中整流器和阀门等各种类型阻流管件时造成的噪声干扰，然而因为现场工况条件不断变化（如：流量、压力、温度）、压缩机补贴功率下的噪声振动等不可预见的各类因素使得噪声大小难以确定。现阶段，我国计量系统的噪声污染源主要有：汇管、压缩机、整流器、节流阀和调节阀等，在这些影响因素中，节流阀和调节阀等节流构件造成的噪声污染对超声流量计的影响最为普遍。基于超声流量计的工作原理，如若保持超声流量计和噪声流量计的工作频率的范围相同，就会对超声波脉冲的探测产生干扰，对传输时间的测量产生影响，致使体积流量的监测不精确，产生误差。通常情形下，调压前后的压力相差越大，流体的速度变化就会越大，相应流场产生的扰动就会越大，造成的噪声也就越大。所以，为了有效的避免噪声污染，可以采取“多支路供气、分级调压”的调控措施，以此实现控制噪声的目的。通常情况下，节流阀和调节阀等节流构件造成的噪声，受到气体流向的影响，其中大部分噪声能量会被传播至节流件的下游，仅仅有极少一部门噪声会逆流向上进行传播，在这种情况下，可以采取“计量在前、调压在后”的安装方式，以此来降低流量计造成的噪声。在噪声源和超声流量计之间安装直管段、90°弯头、T型管等可在一定程度上降低噪声的影响。
2.3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，在贸易计量中需要利用压缩因子将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%。
2.4保证压力和温度测量的准确性
在超声波流量计使用过程中，应对压力和温度测量值进行现场核查。可使用压力、温度变送器的手操器核查流量计算机内的压力、温度变送器示值误差是否符合精度等级的要求，当发现不满足时应及时更换或者及时送检和校准。同时，对于压力变送器可设置遮阳棚，防止温度变化对其零位的影响，对于温度变送器应定期添加导热油，检查保护套管内是否有无杂质，防止温度传输的迟滞。
2.5保证相关设备测量的准确性
仪表选型时，应根据实际运行压力、温度，选择合适的仪表量程，避免仪表的工作范围在量程的10%以下。定期对现场的温度、压力仪表进行查校和相关的维护保养，保证其示值误差符合精度要求。对室外仪表安装防晒装置，避免环境温度接近或者超出其设计工作温度。气体超声流量计作为计量性能优异的仪表，随着计量准确度的进一步提高，在计量中的应用将更加广泛。只有充分掌握其影响因素和解决措施，最好在设计选型初期就严格把关，以便更好地使用与维护，更好地服务于计量。当然，国产超声流量计也逐渐兴起，期待其技术成熟后全面推广应用。
2.6工艺控制
工艺条件的变化常常对质量流量计的计量结果产生较大的影响，要使工艺条件满足质量流量计的计量要求。关于压力补偿应根据实际情况进行，如对于长输管线成品油计量交接使用的流量计大多需要在2MPa以上压力下运行，由于超过0.6MPa以上压力补偿未经实验分析，因此，无论采取动态还是静态补偿，都应通过反复多次与检罐或其他计量方式进行比对后，作出最佳的选择。此外，要重点解决介质气化问题，因为气化引起的误差相对较大，远远超出允许误差的范围，所以，要控制好工艺保证介质满管输送，流量计背压大于介质饱和蒸汽压。
结语
随着工业的迅速发展，超声波流量计在流量计量领域的应用将会变得越来越广泛，影响其计量准确性的因素将会随着超声波流量计在不同条件下的应用变得越来越复杂多样，这就需要现场使用维护人员深入分析现场流量计的运行工况，不断积累现场应用经验，科学制定相应对策，只有这样才会进一步提高超声波流量计的计量准确性。
参考文献
[1]《及液体产品流量计交接计量规程（2006年确认）》（SY/5671-93）.
[2]《科里奥利质量流量计检定规程》（JJG1038-2008）.
[3]《计量比对》（JJF1117-2010）.