超聲波流量計(jì)計(jì)量輸差分析及解決方案的介紹

1、現(xiàn)場壓力、溫度變送器故障

根據(jù)國標(biāo)現(xiàn)場實(shí)際測量壓力、溫度應(yīng)符合符合GB/T 18603的要求，壓力變送器最大允許誤差為±0.2%，具備有效的檢定證書；溫度變送器最大允許誤差為±0.3℃，具備有效的檢定證書。由超聲波流量計(jì)測量計(jì)算公式可知，現(xiàn)場實(shí)際壓力參與到標(biāo)況超聲波流量計(jì)算當(dāng)中，壓力與標(biāo)況流量成正比，壓力誤差越大測得的流量越大，反之越??；現(xiàn)場實(shí)際溫度與標(biāo)況流量成反比，溫度誤差越大測得的流量越小，反之越大。解決方案：選取壓力、溫度變送器要求性能可靠，準(zhǔn)確度好，量程必須適合于被測流量的測量輸配與應(yīng)用范圍，嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行安裝，做好日常維護(hù)和校準(zhǔn)，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理或更換。

2、超聲波流量計(jì)本體故障

超聲波流量計(jì)本體參數(shù)包括增益值、信號質(zhì)量、信噪比、聲速、流速等參數(shù)；不同超聲波超聲波流量計(jì)，利用不同軟件進(jìn)行連接，查看超聲波流量計(jì)參數(shù)。

增益：直觀就是放大倍數(shù)，單位為分貝，它的作用是放大信號的振幅強(qiáng)度。正常情況下每個(gè)聲道的增益是差不多的，增益會隨壓力變化而有變化，若某個(gè)聲道增益較大有可能是探頭臟污，需清洗干凈后再進(jìn)行觀察。

信號質(zhì)量：在超聲波探頭發(fā)射或接受信號時(shí)，超聲波流量計(jì)本身可以對信號進(jìn)行檢測，剔除干擾信號，同時(shí)對信號數(shù)值進(jìn)行檢驗(yàn)和修正。通常情況下超聲波流量計(jì)接受信號的質(zhì)為100%，如果數(shù)值偏低可能是氣體流速較快或探頭較臟，或其他影響換能器的工作因素。

如果天然氣流速達(dá)到超聲波超聲波流量計(jì)最大允許流速時(shí)信號質(zhì)量可能小于100%，但如果天然氣流速在最大流速的50%左右，而傳感器信號質(zhì)量小于100%，有可能意味著超聲波流量計(jì)出現(xiàn)精度偏差，應(yīng)對儀表進(jìn)行必要檢查，有可能意味著，若某個(gè)聲道信號質(zhì)量為0%可能是探頭故障或電纜損壞。若全部聲道信號質(zhì)量為0%可能是采集板或CPU板故障。

信噪比：指傳感器信號強(qiáng)度與干擾噪聲的比值，超聲波流量計(jì)在實(shí)際工作中信號比高于超聲波流量計(jì)出廠值，通常超聲波流量計(jì)每個(gè)聲道的信噪比差值不大。

在超聲波流量計(jì)正常工作時(shí)，如果某個(gè)聲道的信噪比超出正常值范圍，說明環(huán)境噪音對超聲波流量計(jì)信號影響過大，可能造成超聲波信號錯(cuò)誤或檢測不到，從而造成停止計(jì)量；如果檢測到錯(cuò)誤信號，將導(dǎo)致超聲波傳輸時(shí)間測量錯(cuò)誤，引起計(jì)量誤差。因此需要消除超聲波流量計(jì)周邊噪音，診斷軟件可分別測量上游和下游的信號比數(shù)值，幫助我們分析噪聲來源。

流速：天然氣流速根據(jù)每個(gè)廠家超聲波超聲波流量計(jì)聲道設(shè)計(jì)方式不同而有所差異，通常以漩渦角和剖面系數(shù)來表示。它是超聲波超聲波流量計(jì)在計(jì)量管段運(yùn)行情況的重要參考指標(biāo)，流速應(yīng)控制在設(shè)計(jì)允許范圍內(nèi)，如果超出范圍應(yīng)立即檢查上下游直管段運(yùn)行情況。

聲速：超聲波超聲波流量計(jì)每個(gè)聲道對應(yīng)一個(gè)聲速，在正常工作過程中，值班員可以通過上位機(jī)HMI計(jì)量數(shù)據(jù)表中進(jìn)行觀察，通過觀察每個(gè)聲道的聲速值與平均聲速值進(jìn)行對比，通過數(shù)值的對比可以判斷超聲波流量計(jì)聲道是否存在臟污、損傷等問題，是判斷超聲波流量計(jì)聲道質(zhì)量的一個(gè)重要指標(biāo)。

解決方案：當(dāng)上述參數(shù)出現(xiàn)異常時(shí)，及時(shí)進(jìn)行處理：①取下探頭，用抹布擦拭干凈，回裝后查看參數(shù)是否正常；②更換探頭；③可使用交換模擬板側(cè)電纜的方法進(jìn)行判斷，若交換后該聲道指標(biāo)依然異常，則確認(rèn)為模擬板通道故障，更換新板卡；④交換電纜，若交換后該聲道指標(biāo)恢復(fù)正常，則確認(rèn)為電纜故障，更換故障電纜等方案。

3、色譜分析儀故障

當(dāng)色譜分析儀出現(xiàn)故障時(shí)，不能準(zhǔn)確分析出天然氣組分、密度、發(fā)熱量、壓縮因子等物性參數(shù)，這些物性參數(shù)不準(zhǔn)確將影響超聲波流量計(jì)算機(jī)對流量的修正，從而影響流量累計(jì)量的準(zhǔn)確性，色譜分析儀也是計(jì)算聲速的一個(gè)指標(biāo)，如果計(jì)算聲速與各聲道平均聲速誤差超過0.2%時(shí)，查找誤差較大原因。

解決方案：當(dāng)出現(xiàn)色譜故障時(shí)，初步判斷故障原因，如果是硬件故障，及時(shí)報(bào)修，進(jìn)行更換；如果不是硬件故障，將色譜分析值與上下游最近站場組分進(jìn)行對比，查找組分偏差原因，對其進(jìn)行維修。按照檢定標(biāo)準(zhǔn)定期對色譜分析儀進(jìn)行檢定。

4、超聲波流量計(jì)算機(jī)故障

超聲波流量計(jì)算機(jī)是按照GERG或AGA8（天然氣壓縮因子計(jì)算方法）的要求，使用工況流量、溫度壓力數(shù)據(jù)、色譜分析儀測得的天然氣組分?jǐn)?shù)據(jù)和熱值可以計(jì)算出標(biāo)況流量。每種品牌的超聲波流量計(jì)對應(yīng)相應(yīng)的超聲波流量計(jì)算機(jī)。當(dāng)出現(xiàn)貿(mào)易計(jì)量輸差時(shí)，應(yīng)及時(shí)檢查超聲波流量計(jì)是否存在報(bào)警，報(bào)警分為責(zé)任報(bào)警和非責(zé)任報(bào)警，如果沒有報(bào)警通過面版按鍵，對超聲波流量計(jì)算機(jī)各參數(shù)進(jìn)行相應(yīng)查詢。

解決方案：根據(jù)超聲波流量計(jì)算機(jī)檢定規(guī)程，定期對超聲波流量計(jì)算機(jī)進(jìn)行檢定。當(dāng)發(fā)現(xiàn)流量出現(xiàn)輸差時(shí)，根據(jù)上述操作對相應(yīng)參數(shù)進(jìn)行檢查，并與現(xiàn)場進(jìn)行核對，通過參數(shù)的檢查和比對查找原因，并進(jìn)行處理。

編輯：fqj