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超声波流量计的声速长治管理处武乡站2019年3月10日

国内许多天然气输送项目都采用了超声流量计作为贸易交接计量器具。与孔板、涡轮等传统天然气用流量计相比，超声流量计具有量程大、精度高、重复性好、压损小、使用寿命长、制造工艺相对简单等优点。超声波流量计的简介3

国家标准《GB／T30500.2014气体超声流量计使用中检验声速检验法》规范了气体超声流量计的声速检验方法。通过比较天然气的理论声速值与超声流量计测量的实际声速值,判断流量计的计量性能。在此规范中，对于理论计算声速和实测声速的偏差绝对值要求小于0.2%，各声道间的最大声速差:0.5m/s。

超声波流量计的检定4

AGA10报告是专门用于计算天然气声速的一个美国规范。埃尔斯特超声波流量计内置有AGA10，能够实时看到理论计算声速。

AGA10介绍埃尔斯特流量计内1、AGA10.SOS是理论计算声速2、SPdofSou是实测声速Cf－理论声速T－热力学温度Cv－定容比热容Z－压缩因子Cp－定压比热容M－气体摩尔质量R－通用气体常数ρm－气体的摩尔密度

在整个公式中，不论是压缩因子Z，还是定容比热容Cv和定压比热容Cp，以及ρm（与组分相关），都与压力、温度和气体组分有关。

AGA10介绍6

在热力工程中常遇到的是保持容积不变的定容过程和保持压力不变的定压过程。单位量的气体在压力不变的条件下，温度变化1℃所吸入或放出的热量，称为定压比热容，以Cp表示。单位量的气体在容积不变的条件下，温度变化1℃所吸入或放出的热量，称定容比热容，以Cv表示。声速随密度增大而减小声速随甲烷值变小而减小以咱们公司的压力最高为6.2Mpa为例1、压力相同时，温度变小，声速变小。2、温度相同时，压力变大，声速变小。3、当温度处于较高阶梯温度段时，声速随压力变大，减幅变小。通过上图可以发现:1、压力相同时，密度变小，声速变大。2、密度相同时，压力变大，声速变小。10

声速超差原因分析当计算的声速与超声波流量计测得的声速超差时，可能有如下异常因素:1、天然气组份没有及时更新引起声速计算不准确2、压力测量不准确引起声速计算不准确3、温度测量不准确引起声速计算不准确

因此，我们在日常工作，发现声速超差时，要检查压力、温度以及气体组分。

11

左图是理论计算声速，右图是实测平均声速。按要求是声速差不能大于0.2%，不能大于0.2%×422=0.844，但是实际上声速差是21.7，已经远超要求的声速差，随后调整组分后，符合要求。12

左图是单声道的实测声速，埃尔斯特是4声道超声波流量计。按要求是每个声道的声速差不应大于0.5m/s，通过这个方法能够核查单个声道是否存在问题。实际

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