Таблица 1. Характеристики российских и зарубежных УЗР газа

(спец) - специальное исполнение
Имеются также УЗР газа, использующие корреляционный метод. Этот метод реализован в приборах «Dymetic-1223К», обеспечивающий измерения в трубах большого диаметра от 100 до 1200 мм с пределом измерений до 288000 м3/час. Однако кратность динамического диапазона не превышает 1:60, а погрешность - +1,5 – 2,5%.

В приборах «Гиперфлоу УС», ориентированных на трубопроводы большого диаметра от 100 до 1600 мм, используются 2 пары пьезоэлектрических преобразователей с широкой диаграммой направленности и время-импульсный метод. При этом 2 акустических луча распространяются по траектории в виде V или W, т.е. с отражение от стенок трубы. 2 пары лучей и многократное пересечение потока позволяют обеспечить относительную погрешность от +0,85%. Однако эффективное отражение от стенок трубы возможно при идеальном их состоянии. При наличии в газе гидратообразований или жидкой фазы, что является весьма типичным при измерении, например, попутного нефтяного газа, такие расходомеры становятся ненадежными.

"ЭЛЬСТЕР Газэлектроника" в QSonic^max использует 6 пар датчиков с V и Z траекторией расположенных в верхней четверти корпуса, что позволяет получить относительную погрешность от +0,5%. У данного УЗР эффективность приема полезного сигнала выше, в условиях жидкой фазы и гидратообразований, чем у рассмотренных выше УЗР. Это связано с высокоточным позиционным ориентированием пьезодатчиков в потоке, относительно корпуса.

Зарубежные УЗР газа обладают большим конструктивным разнообразием. Имеются время-импульсные и корреляционные расходомеры, а также зондовые модификации и с накладными датчиками. Для возбуждения и приема акустической волны в приборах с накладными датчиками

используются электромагнитные преобразователи. Для приборов с врезными датчиками используются пьезоэлектрические преобразователи.

Полномерные УЗР газа зарубежных производителей обеспечивают измерения в трубах диаметром от 50 до 1200 мм. Динамические диапазоны измерений составляют 1:50 до 1:150. Погрешность измерений УЗР с одним акустическим лучом составляет +2%.При 2-х лучевой схеме измерений обеспечивается погрешность +1%, а при 4-х лучевой схеме - +0,5%. Имеются также и 8-ми лучевые схемы, обеспечивающие погрешность +0,2%, которые используются как образцовые средства. Высокая точность достигается за счет сухой калибровки и коррекции погрешностей полиномом.

---

Зондовые УЗР газа фирм GE Panametric США и ABLE Instruments & Controls Limited, Англия обладают рекордными динамическими диапазонами, достигающими 1:3000. Это обеспечивается за счет увеличения амплитуды возбуждающего импульса до 3000 В и расположения преобразователей вдоль оси потока. Осевое расположение преобразователей позволяет избежать смещения акустической волны относительно оси преобразователей при больших скоростях потока. Однако, погрешность измерений зондовых УЗР газа составляет 2,5-5% даже для двухлучевой схемы измерений. Это объясняется тем, что акустический луч просвечивает ограниченную площадь потока.

Сравнение технических характеристик российских и зарубежных полномерных УЗР газа показывает, что типоразмерный ряд у российских приборов шире в области малых труб (от 25 мм), а динамические диапазоны меньше (до 1:200 и 1:460), чем у зарубежных аналогов. Однако, погрешность измерений, составляющая от +0,5% для рабочих средств измерений и +0,2% для образцовых, у зарубежных приборов ниже, чем у российских. Это достигается за счет использования многолучевых схем и коррекции погрешностей полиномом.

Кроме того зарубежные УЗР газа имеют исполнения с накладными преобразователями, обеспечивающие монтаж без врезки в трубопровод. Такие УЗР газа обладают рекордные динамические диапазоны (до 3330 м/с). При этом погрешность измерений повышается даже при 2-х лучевой схеме до 2,5-5%.

При использовании накладных датчиков в данном типе УЗР следует учитывать высокие требования к геометрии и чистоте обработки измерительной части трубопровода. Для приведения расхода газа к нормальным условиям в корректор расхода должны подаваться данные о внутритрубном давлении и температуре изменяемого газа. Для уменьшения систематической погрешности, вместо ввода условно-постоянных величин, желателен проходной поток данных по процентному составу газа, остаточной влажности, и барометрическом давлении.
5 Заключение

Перечислим основные достоинства ультразвуковых расходомеров с накладными датчиками:

1. 
   практически полное отсутствие газоопасных работ (исключается сезонная замена диафрагм, но остается замена датчика давления);
   
2. 
   полная неинвазивность (все элементы прибора размещаются вне трубопровода, не создавая никаких помех потоку, не внося в него загрязнений и не подвергаясь воздействию со стороны потока);
   
3. 
   диапазон давлений газа начинается с атмосферного, что недоступно большинству конкурирующих приборов;
   
4. 
   возможность применения на трубах при определенной их подготовке;
   
5. 
   возможное отсутствие поверки, при встроенной системе автоматической самодиагностики;
   
6. 
   требуют меньшую длину прямолинейных участков;
   
7. 
   возможность двунаправленных измерений расхода газа.
   

---

Перечислим основные недостатки данного типа расходомеров:

1. 
   Точность измерения ультразвуковых расходомеров является пока невысокой для одно- и двухканальных исполнений. Для увеличения точности требуется увеличение количества акустических каналов. Увеличение количества акустических каналов влечет за собой увеличение стоимости и снижает надежность системы из-за большего числа электроакустических преобразователей;
   
2. 
   Необходимость дорогостоящих эталонных установок (при отсутствии функции самодиагностики) для поверки ультразвуковых расходомеров повышает стоимость их эксплуатации по сравнению с расходомерами с сужающими устройствами;
   
3. 
   зависимость показаний от температуры измерительной части трубопровода;
   
4. 
   наличие технической экспертизы и экспертизы промышленной безопасности;
   
5. 
   подверженность электромагнитным помехам;
   
6. 
   высокая стоимость УЗР;
   
7. 
   наличие высокоточных инструментов при установке накладных датчиков;
   
8. 
   наличие высококвалифицированного персонала.
   

Вывод: исходя из анализа вышеизложенного, можно сделать вывод, что использование ультразвуковых расходомеров в Пугачевском ЛПУМГ нецелесообразно, ввиду слабой технической базы, высокой стоимости данного вида оборудования и малой точности данных приборов.
Список использованной литературы

1. 
   Богуш О.М. Промышленные ультразвуковые расходомеры газа Сборник тезисов VIII Всеросийской научно-технической конференции "Актуальные проблемы пьезоэлектрического приборостроения". г. Ростов-на-Дону, 2012г.
   
2. 
   Мансфельд А.Д., Санин А. Г., Волков Г.П., Беляев Р.В., Мороскин Д. В. Ультразвуковые расходомеры газа с накладными датчиками, УЧЕНЫЕ ЗАПИСКИ ФИЗИЧЕСКОГО ФАКУЛЬТЕТА МОСКОВСКОГО УНИВЕРСИТЕТА, №5, 2017г.
   
3. 
   Мансфельд А.Д., Волков Г.П., Агуреев В.А., Трусилло С. В., Карюк В.М. 20 сессия РАО, Сборник докладов, 2, С. 50.
   
4. 
   Деревягин А.М., Фомин А.С., Свистун В.И. Новый способ измерения расхода газа, реализованный в ультразвуковом расходомере "Гиперфлоу-УС", Наука и техника в газовой промышленности, №4, 2006г.
   
5. 
   Биргер Г.И., Бражников Н.И. Ультразвуковые расходомеры. М.: Металлургия, 1964. 382с.
   
6. 
   Викторов И.А. Ультразвуковые волны Лэмба, Акустический журнал, т.XI, 1965г.
   
7. 
   Ультразвуковой счетчик газа ГОБОЙ-1, www.centre-pribor.ru, ЗАО «Центрприбор».
   
8. 
   Датчик расхода газа Dymetic-1223-K, www.dymet.ru, ЗАО «Даймет».
   
9. 
   Расходомер ультразвуковой «ГиперФлоу-УС», http://www.npovympel.ru, ООО НПП «Вымпел».
   
10. 
    Ультразвуковые газовые расходомеры PS-1, http://tmces.ru, ООО "Технология измерения расхода электронными системами".
    
11. 
    Ирвис-РС4-Ультра http://www.gorgaz.ru, ООО НПП «Ирвис», РФ, Казань.
    
12. 
    Ультразвуковые расходомеры газа «СПГ-1», http://www.belgastechnika.by., РУП "БЕЛГАЗТЕХНИКА", Беларусь.
    
13. 
    Ультразвуковой расходомер 1010GC, http://www.industry.usa.siemens.com., SIEMENS, США.
    
14. 
    Ультразвуковой расходомер FGM160, http://www.able.co.uk, ABLE Instruments & Controls Limited, Англия.
    
15. 
    Ультразвуковой расходомер WLOWSIC600, http://www.sick-maihak.ru/, SICK/Maihak GmbH, Германия.
    

---

---

Смотрите также файлы

• Практическая работа 2 сказка.docx

• Античная философия Античная философия .docx

• Аты жні сынып тжб 3 тосан 1 тапсырма.docx

• Направление политики Особенности Основные события.docx

• Электронды кестені есептеулерге олдану. Диаграмма ру. 29. 03. 2023 растыран Ниетбаева Ж. Ж.pptx