水对超声波气体流量计的影响分析

水对超声波气体流量计的影响分析

近几年来，我国天然气行业发展突飞猛进。在天然气行业中流量计量是直接影响企业和用户经济效益的关键环节，越来越受到重视。时差式超声波流量计以其精度高、可测量范围大、量程比大、可测双向流量和无压损等优点，被广泛应用在天然气行业中。虽然目前天然气处理工艺技术已经非常先进和完善，但超声波换能器上往往还会出现积水现象。这些积水主要来源于残存的试压水和管道内湿空气遇冷析出的冷凝水，这些液态水致使超声波流量计失效或出现计量故障，造成经济损失，给企业和用户带来纠纷。

1 时差式超声波气体流量计工作原理

当管道中没有流动气体时，超声波流量计换能器A接收对应换能器B发出的超声波所用时间，与换能器B接收所对应的换能器A发出的超声波所用时间相同。当有气体流经流量计时，顺流方向超声波传播时间小于逆流方向传播时间，气体的流速与超声波顺流和逆流传播时间差成函数关系[1]。
2 水对超声波气体流量计的影响

如图1所示，在充满气体的管道壁有两个成一定夹角的超声波换能器，设气体流速为V，管道直径为D，两换能器中心线之间距离为L，两个换能器延管线方向距离为X，超声波在被测气体中静止速度为C。

在天然气流经换能器A和换能器B过程中，根据设计结构原理，与天然气顺流方向换能器B端部易存留积水，而A端在受到流体的冲击作用下不易产生积水。

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