【摘要】：隨著我國(guó)節(jié)能減排政策持續(xù)推進(jìn),國(guó)內(nèi)的工業(yè)能源結(jié)構(gòu)正經(jīng)歷著深層次的調(diào)整。天然氣作為一種優(yōu)質(zhì)清潔能源,正越來越廣泛應(yīng)用于化工、電力以及生活等領(lǐng)域。對(duì)天然氣進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)量,已成為各行業(yè)極其關(guān)注的一項(xiàng)工作。目前國(guó)內(nèi)測(cè)量天然氣的流量計(jì)均采用中高壓、大口徑,大流量的流量計(jì),而此類流量計(jì)在國(guó)內(nèi)難以進(jìn)行周期檢定,也難以進(jìn)行實(shí)際介質(zhì)檢定,存在檢定費(fèi)用高及拆裝不方便等問題。外夾式超聲波流量計(jì)作為一種新型流量計(jì),因?yàn)榫哂袦y(cè)量準(zhǔn)確度高、穩(wěn)定性好、維護(hù)工作量少、安裝方便等優(yōu)點(diǎn),正越來越多的應(yīng)用在天然氣流量計(jì)量領(lǐng)域。對(duì)于如何確保外夾式超聲流量計(jì)在測(cè)量過程中計(jì)量穩(wěn)定和測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確可靠,國(guó)內(nèi)外開展了大量的研究,并相繼出臺(tái)了相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)程規(guī)范。針對(duì)目前國(guó)內(nèi)天然氣流量計(jì)校準(zhǔn)現(xiàn)狀,本文提出了采用外夾式超聲波流量計(jì)對(duì)天然氣流量計(jì)在線校準(zhǔn)、比對(duì)和驗(yàn)證的方法。介紹了超聲波流量計(jì)的工作原理及蘭姆波傳感器的工作原理及優(yōu)勢(shì),通過理論與現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)相結(jié)合的方式重點(diǎn)研究了在現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用過程中諸多影響外夾式超聲波流量計(jì)計(jì)量準(zhǔn)確度的因素,并有針對(duì)性的提出了解決措施和對(duì)策。作為本文重點(diǎn)研究的內(nèi)容,詳細(xì)介紹了在線校準(zhǔn)過程中噪音對(duì)測(cè)量的影響,提出了采用特殊材料進(jìn)行降噪來提高計(jì)量準(zhǔn)確度的方法。在超聲波流量計(jì)的使用中,提出了聲速檢驗(yàn)及距離修正方法。同時(shí)對(duì)不同壓力,不同溫度,不同成分的天然氣的標(biāo)況流量計(jì)量的準(zhǔn)確度做了分析,并根據(jù)目前的檢測(cè)方法,研制天然氣流量計(jì)溫壓補(bǔ)償及自動(dòng)校準(zhǔn)裝置。作為一種新型的在線校準(zhǔn)方法,本文還詳細(xì)介紹了其不確定度評(píng)定方法。直接使用超聲波流量計(jì)進(jìn)行在線校準(zhǔn)的方法的相對(duì)擴(kuò)展不確定度為:Urel=0.5%,k=2。采用溫壓補(bǔ)償及自動(dòng)校準(zhǔn)裝置進(jìn)行在線校準(zhǔn)的方法的相對(duì)擴(kuò)展不確定度為:Urel=0.9%,k=2。
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TH814
【圖文】：

［4］。移動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)裝置的結(jié)構(gòu)原理圖見圖1-1。圖1-1 移動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)裝置的結(jié)構(gòu)原理圖目前國(guó)際、國(guó)內(nèi)常用的一種氣體流量量值傳遞的標(biāo)準(zhǔn)裝置為組合噴嘴式流量標(biāo)準(zhǔn)裝置，該種形式的標(biāo)準(zhǔn)裝置的投入資金不高，工況條件要求較低，可以滿足現(xiàn)場(chǎng)在線工作條件。其優(yōu)點(diǎn)有以下幾個(gè)方面：（1）組合噴嘴式標(biāo)準(zhǔn)裝置選用具有不同尺寸喉徑的臨界流文丘里噴嘴組合成標(biāo)準(zhǔn)器，按照J(rèn)JG620--2008《臨界流文丘里噴嘴》檢定規(guī)程規(guī)定，噴嘴可以每5年檢一次。該種形式的裝置量值傳遞簡(jiǎn)單方便。（2）組合噴嘴式流量標(biāo)準(zhǔn)裝置的擴(kuò)展不確定度為±0.3％左右，可以滿足現(xiàn)場(chǎng)工作流量計(jì)的量值傳遞要求。（3）此種類型裝置流量范圍切換簡(jiǎn)便，以噴嘴組合形式設(shè)計(jì)檢定流量。噴嘴流量檢定裝置基本組成如圖1-2所示。

外夾式超聲氣體流量計(jì)校準(zhǔn)接收到超聲信號(hào)的有效性、評(píng)估測(cè)量值的合理性，通過內(nèi)裝的微處理器控制整個(gè)測(cè)量步驟，利用統(tǒng)計(jì)信號(hào)處理技術(shù)消除干擾信號(hào)。圖2-1 超聲信號(hào)傳播路徑圖Vtuptdn

11圖2-2 傳播時(shí)間差△T圖2-3 公式推導(dǎo)示意圖由上圖可知： = ( × ) = ( × )時(shí)間差（實(shí)際測(cè)量值）： t = 流速：V = 22 × 體積流量：Q=流速 管道內(nèi)橫截面積=V A實(shí)測(cè)聲速（根據(jù)實(shí)際的時(shí)間測(cè)量值計(jì)算）：c = ， = 2 V LP（2-4）（2-3）

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本文編號(hào)：2800233