超声波流量计计量输差分析及解决方案的介绍

1、现场压力、温度变送器故障

根据国标现场实际测量压力、温度应符合符合GB/T 18603的要求，压力变送器最大允许误差为±0.2%，具备有效的检定证书；温度变送器最大允许误差为±0.3℃，具备有效的检定证书。由超声波流量计测量计算公式可知，现场实际压力参与到标况超声波流量计算当中，压力与标况流量成正比，压力误差越大测得的流量越大，反之越小；现场实际温度与标况流量成反比，温度误差越大测得的流量越小，反之越大。解决方案：选取压力、温度变送器要求性能可靠，准确度好，量程必须适合于被测流量的测量输配与应用范围，严格按照标准进行安装，做好日常维护和校准，发现问题及时处理或更换。

2、超声波流量计本体故障

超声波流量计本体参数包括增益值、信号质量、信噪比、声速、流速等参数；不同超声波超声波流量计，利用不同软件进行连接，查看超声波流量计参数。

增益：直观就是放大倍数，单位为分贝，它的作用是放大信号的振幅强度。正常情况下每个声道的增益是差不多的，增益会随压力变化而有变化，若某个声道增益较大有可能是探头脏污，需清洗干净后再进行观察。

信号质量：在超声波探头发射或接受信号时，超声波流量计本身可以对信号进行检测，剔除干扰信号，同时对信号数值进行检验和修正。通常情况下超声波流量计接受信号的质为100%，如果数值偏低可能是气体流速较快或探头较脏，或其他影响换能器的工作因素。

如果天然气流速达到超声波超声波流量计最大允许流速时信号质量可能小于100%，但如果天然气流速在最大流速的50%左右，而传感器信号质量小于100%，有可能意味着超声波流量计出现精度偏差，应对仪表进行必要检查，有可能意味着，若某个声道信号质量为0%可能是探头故障或电缆损坏。若全部声道信号质量为0%可能是采集板或CPU板故障。

信噪比：指传感器信号强度与干扰噪声的比值，超声波流量计在实际工作中信号比高于超声波流量计出厂值，通常超声波流量计每个声道的信噪比差值不大。

在超声波流量计正常工作时，如果某个声道的信噪比超出正常值范围，说明环境噪音对超声波流量计信号影响过大，可能造成超声波信号错误或检测不到，从而造成停止计量；如果检测到错误信号，将导致超声波传输时间测量错误，引起计量误差。因此需要消除超声波流量计周边噪音，诊断软件可分别测量上游和下游的信号比数值，帮助我们分析噪声来源。

流速：天然气流速根据每个厂家超声波超声波流量计声道设计方式不同而有所差异，通常以漩涡角和剖面系数来表示。它是超声波超声波流量计在计量管段运行情况的重要参考指标，流速应控制在设计允许范围内，如果超出范围应立即检查上下游直管段运行情况。

声速：超声波超声波流量计每个声道对应一个声速，在正常工作过程中，值班员可以通过上位机HMI计量数据表中进行观察，通过观察每个声道的声速值与平均声速值进行对比，通过数值的对比可以判断超声波流量计声道是否存在脏污、损伤等问题，是判断超声波流量计声道质量的一个重要指标。

解决方案：当上述参数出现异常时，及时进行处理：①取下探头，用抹布擦拭干净，回装后查看参数是否正常；②更换探头；③可使用交换模拟板侧电缆的方法进行判断，若交换后该声道指标依然异常，则确认为模拟板通道故障，更换新板卡；④交换电缆，若交换后该声道指标恢复正常，则确认为电缆故障，更换故障电缆等方案。

3、色谱分析仪故障

当色谱分析仪出现故障时，不能准确分析出天然气组分、密度、发热量、压缩因子等物性参数，这些物性参数不准确将影响超声波流量计算机对流量的修正，从而影响流量累计量的准确性，色谱分析仪也是计算声速的一个指标，如果计算声速与各声道平均声速误差超过0.2%时，查找误差较大原因。

解决方案：当出现色谱故障时，初步判断故障原因，如果是硬件故障，及时报修，进行更换；如果不是硬件故障，将色谱分析值与上下游最近站场组分进行对比，查找组分偏差原因，对其进行维修。按照检定标准定期对色谱分析仪进行检定。

4、超声波流量计算机故障

超声波流量计算机是按照GERG或AGA8（天然气压缩因子计算方法）的要求，使用工况流量、温度压力数据、色谱分析仪测得的天然气组分数据和热值可以计算出标况流量。每种品牌的超声波流量计对应相应的超声波流量计算机。当出现贸易计量输差时，应及时检查超声波流量计是否存在报警，报警分为责任报警和非责任报警，如果没有报警通过面版按键，对超声波流量计算机各参数进行相应查询。

解决方案：根据超声波流量计算机检定规程，定期对超声波流量计算机进行检定。当发现流量出现输差时，根据上述操作对相应参数进行检查，并与现场进行核对，通过参数的检查和比对查找原因，并进行处理。

编辑：fqj