近年來隨著電子技術(shù)的進(jìn)步和超聲換能器技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了 口徑在DN80及以下口徑的氣體超聲流量計，其聲道數(shù) 量、通道布置等技術(shù)設(shè)計各不相同。在理論上這些小口徑超聲流量計指標(biāo)均不遜色于大口徑氣體超聲流量計的性能指標(biāo)，可以有 效應(yīng)對各種復(fù)雜工況條件。但是由于聲道布置、換能器探頭技術(shù)等原因，在較小的管道內(nèi)徑中氣體超聲流量計實(shí)現(xiàn)精確測量要比 在大口徑條件下實(shí)現(xiàn)精確測量的難度大，小口徑氣體超聲流量計在實(shí)流測試中性能指標(biāo)能否達(dá)到其理論宣稱的一致，其不同的聲 道數(shù)量和通道布置是否具有理論上的技術(shù)優(yōu)勢還有待實(shí)驗(yàn)室測試證實(shí)。

1.基本情況

通過對國內(nèi)主流氣體超聲流量計廠家的調(diào)研比 較，并通過調(diào)查成都分站的小口徑氣體超聲流量計實(shí) 流檢定數(shù)量，篩選出目前國內(nèi)站場上使用情況最多的 5個廠家9臺不同規(guī)格型號的小口徑氣體超聲流量計 參與項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)，見表1。

2.性能測試方案

第一步性能測試將使用成都分站的臨界流文丘 里噴嘴標(biāo)準(zhǔn)裝置對選定的流量計的相對示值誤差、重 復(fù)性等逐一進(jìn)行測試，實(shí)驗(yàn)壓力范圍（1.0~1.5)MPa， 上游直管段大于100D，下游直管段大于50D的理想 流場狀態(tài)下，測試流量計進(jìn)行多點(diǎn)修正后其性能指標(biāo) 的變化；

第二步測試將使用成都分站的臨界流文丘里噴 嘴標(biāo)準(zhǔn)裝置對選定的流量計在匯管為阻流件條件下 進(jìn)行測試，實(shí)驗(yàn)壓力范圍（1.0~1.5)MPa,在流量計上 游5D處加裝匯管為阻流件條件下進(jìn)行測試，然后在 上游5D處加裝32孔板式流動調(diào)整器改善流態(tài)再進(jìn) 行測試，見表2。

3.小口徑氣體超聲流量計的性能影響 測試結(jié)果

理想流態(tài)下，修正后的DN80小口徑氣體超聲流 量計4聲道和6聲道并沒有明顯的性能差距，僅就測試的個體表的測試數(shù)據(jù)來看，無論DN80小口徑氣體 超聲流量計采用的是4聲道和6聲道，其在理想流態(tài) 下的性能測試數(shù)據(jù)都是滿足現(xiàn)場計量準(zhǔn)確度要求的 見圖1。

理想流態(tài)下，修正后的DN50兩聲道小口徑氣體 超聲流量計在理想流態(tài)下的性能測試數(shù)據(jù)都是滿足 現(xiàn)場計量準(zhǔn)確度要求的，見圖2。

在流量計上游5D處加裝匯管干擾進(jìn)行測試，然 后在上游加裝32孔板式流動調(diào)整器改善流態(tài)再進(jìn)行 測試，測試數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)4聲道的DN80 口徑的氣體超聲 流量計的相對示值誤差要明顯優(yōu)于2聲道的DN50 口 徑的氣體超聲流量計，同等DN80 口徑的氣體超聲流 量計6聲道的相對示值誤差較之于4聲道并無明顯優(yōu) 勢，見表3。

4.結(jié)論與建議

各廠家的小口徑氣體超聲流量計在置入修正 系數(shù)后均能顯著降低流量計的相對示值誤差，其基本 性能均滿足分界流量值qt上相對示值誤差優(yōu)于 0.7%，重復(fù)性優(yōu)于0.2%的技術(shù)指標(biāo)，但建議小口徑氣 體超聲流量計在用于現(xiàn)場貿(mào)易計量前必須經(jīng)過實(shí)流 檢定并進(jìn)行修正后驗(yàn)證點(diǎn)測試；

在本次測試中，在理想流態(tài)下，無論是口徑為 DN80的4聲道超聲流量計或6聲道超聲流量計，還是 DN50的2聲道超聲流量計，其性能均滿足貿(mào)易交接 計量準(zhǔn)確度要求。但在上游存在嚴(yán)重流態(tài)干擾的情 況下，4聲道的DN80 口徑的氣體超聲流量計的測試 表現(xiàn)要明顯優(yōu)于2聲道的DN50口徑的氣體超聲流量 計，同等DN80 口徑的氣體超聲流量計6聲道較之于4 聲道并無明顯優(yōu)勢；

在本次測試中，在上游5D處加裝32孔的板 式流動調(diào)整器對于各廠家的DN80超聲流量計而言均 有一定的流態(tài)改善作用，其相對示值誤差會明顯變 ??；而加裝32孔的板式流動調(diào)整器對于各廠家的 DN50超聲流量計而言沒有明顯的流態(tài)改善作用，無 法使相對示值誤差明顯優(yōu)化；

在本次測試中，U型超聲流量計較同等口徑的 直通型超聲流量計而言耐匯管干擾、流態(tài)變化的能力 要強(qiáng)，但達(dá)不到廠家宣稱不需要上游直管段的程度，當(dāng)

上游流態(tài)不穩(wěn)定時同樣會造成測試數(shù)據(jù)顯著變化；

不同廠家的小口徑超聲流量計在修正合格后 均能用于貿(mào)易計量，但在面對現(xiàn)場無法克服的復(fù)雜流 態(tài)影響時，如果場地條件可以滿足的情況下，最佳解 決方法依然是保證上游直管段長度，其次是選擇性能 更優(yōu)秀，更能耐受復(fù)雜流態(tài)干擾的流量計，最后是在 上游安裝流動調(diào)整器調(diào)整流態(tài)干擾；

由于成都分站在超聲流量計測試各種小口徑 氣體超聲流量計時間較短，選擇進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的超聲流量 計數(shù)量太少，無法形成足夠的統(tǒng)計規(guī)模，對于一些偶 然性和異常情況可能估計不夠；

對于聲道數(shù)量、聲道布置方式對于小口徑超 聲流量計計量性能的影響研究還很不足，比如在選擇 阻流件干擾測試時，鑒于各種原因只選擇了匯管干擾 測試，而加裝32孔的板式流動調(diào)整器時，位置選擇由 于現(xiàn)場工藝條件限制，只安裝在上游5D處，這些限制 條件導(dǎo)致本次測試代表性不足。

成都分站在較短的時間內(nèi)開展了小口徑氣體超 聲超聲流量計性能測試的研究，取得的一些初步的數(shù) 據(jù)和結(jié)論，但由于時間和一些客觀條件上的局限，目 前的研究還相當(dāng)不徹底，對此特提出下一步開展工作 的建議：

(1)選擇更多的阻流件來進(jìn)行流態(tài)影響測試，考 察已有的小口徑氣體超聲超聲流量計對復(fù)雜流態(tài)的影響反應(yīng)程度；

（2）將板式流動調(diào)整器加裝到上游10D處，考察 板式流動調(diào)整器在現(xiàn)場實(shí)際安裝位置對復(fù)雜流態(tài)干 擾的流態(tài)調(diào)整效果；

（3）選擇一個現(xiàn)場貿(mào)易交接站場，實(shí)際的進(jìn)行一 個較長時段的計量測試，考察小口徑氣體超聲流量計 在現(xiàn)場變化工況條件下(壓力波動、流量變化等)的適 用性研究。