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超聲波流量計計量輸差分析及解決方案
發布時間:2021-12-02 08:53:02

1、現場壓力、溫度變送器故障

根據國標現場實際測量壓力、溫度應符合符合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。由超聲波流量計測量計算公式可知,現場實際壓力參與到標況超聲波流量計算當中,壓力與標況流量成正比,壓力誤差越大測得的流量越大,反之越??;現場實際溫度與標況流量成反比,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,準確度好,量程必須適合于被測流量的測量輸配與應用范圍,嚴格按照標準進行安裝,做好日常維護和校準,發現問題及時處理或更換。

2、超聲波流量計本體故障

超聲波流量計本體參數包括增益值、信號質量、信噪比、聲速、流速等參數;不同超聲波超聲波流量計,利用不同軟件進行連接,查看超聲波流量計參數。

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

信號質量:在超聲波探頭發射或接受信號時,超聲波流量計本身可以對信號進行檢測,剔除干擾信號,同時對信號數值進行檢驗和修正。通常情況下超聲波流量計接受信號的質為100%,如果數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。

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

信噪比:指傳感器信號強度與干擾噪聲的比值,超聲波流量計在實際工作中信號比高于超聲波流量計出廠值,通常超聲波流量計每個聲道的信噪比差值不大。

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

流速:天然氣流速根據每個廠家超聲波超聲波流量計聲道設計方式不同而有所差異,通常以漩渦角和剖面系數來表示。它是超聲波超聲波流量計在計量管段運行情況的重要參考指標,流速應控制在設計允許范圍內,如果超出范圍應立即檢查上下游直管段運行情況。

聲速:超聲波超聲波流量計每個聲道對應一個聲速,在正常工作過程中,值班員可以通過上位機HMI計量數據表中進行觀察,通過觀察每個聲道的聲速值與平均聲速值進行對比,通過數值的對比可以判斷超聲波流量計聲道是否存在臟污、損傷等問題,是判斷超聲波流量計聲道質量的一個重要指標。

解決方案:當上述參數出現異常時,及時進行處理:①取下探頭,用抹布擦拭干凈,回裝后查看參數是否正常;②更換探頭;③可使用交換模擬板側電纜的方法進行判斷,若交換后該聲道指標依然異常,則確認為模擬板通道故障,更換新板卡;④交換電纜,若交換后該聲道指標恢復正常,則確認為電纜故障,更換故障電纜等方案。

3、色譜分析儀故障

當色譜分析儀出現故障時,不能準確分析出天然氣組分、密度、發熱量、壓縮因子等物性參數,這些物性參數不準確將影響超聲波流量計算機對流量的修正,從而影響流量累計量的準確性,色譜分析儀也是計算聲速的一個指標,如果計算聲速與各聲道平均聲速誤差超過0.2%時,查找誤差較大原因。

解決方案:當出現色譜故障時,初步判斷故障原因,如果是硬件故障,及時報修,進行更換;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行對比,查找組分偏差原因,對其進行維修。按照檢定標準定期對色譜分析儀進行檢定。

4、超聲波流量計算機故障

超聲波流量計算機是按照GERG或AGA8(天然氣壓縮因子計算方法)的要求,使用工況流量、溫度壓力數據、色譜分析儀測得的天然氣組分數據和熱值可以計算出標況流量。每種品牌的超聲波流量計對應相應的超聲波流量計算機。當出現貿易計量輸差時,應及時檢查超聲波流量計是否存在報警,報警分為責任報警和非責任報警,如果沒有報警通過面版按鍵,對超聲波流量計算機各參數進行相應查詢。

解決方案:根據超聲波流量計算機檢定規程,定期對超聲波流量計算機進行檢定。當發現流量出現輸差時,根據上述操作對相應參數進行檢查,并與現場進行核對,通過參數的檢查和比對查找原因,并進行處理。

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