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如何提高超聲波流量計在彎管下的測量精度

發(fā)布時間：2022-01-06 09:21:49

隨著科技進(jìn)步的發(fā)展，越來越多的新型儀表應(yīng)用到油田的計量之中，如超聲波流量計、質(zhì)量流量計等。超聲波流量計在用于流體測量時具有獨(dú)特的優(yōu)勢，它是非接觸式儀表，不會改變流體形態(tài)，便于安裝，可以測量強(qiáng)腐蝕性介質(zhì)和非導(dǎo)電介質(zhì)的流量，且測量過程不受溫度、壓力、密度及黏度等物性參數(shù)的影響。但也存在一些缺點(diǎn)，主要是抗干擾能力差，氣泡、結(jié)垢等會影響其測量精度，且安裝時對直管段要求嚴(yán)格。否則離散性差，測量精度低等。在油田實(shí)際現(xiàn)場應(yīng)用時，部分超聲波流量計的應(yīng)用場所，不可避免地會存在一些非標(biāo)準(zhǔn)安裝條件，如直管段長度不夠、上游存在彎管等情況。

為提高超聲波流量計在非標(biāo)準(zhǔn)條件下的測量精度，本文選取了目前在油田應(yīng)用最為廣泛的時差法便攜式超聲波流量計為研究對象，通過數(shù)值模擬及現(xiàn)場試驗研究了其上游存在彎管下測量準(zhǔn)確性的變化情況，并建立了相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型對超聲波流量計的計量誤差進(jìn)行修正，從而提高了超聲波流量計在彎管存在下的測量準(zhǔn)確性。

通過對超聲波流量計上游存在彎管的仿真研究可知，彎管情況下，在（2~10）D時，超聲流量計最大測量誤差可達(dá)10%，且誤差隨著流量的增大而增大，在（10~15）D階段，超聲流量計誤差逐漸變小，并由正向誤差轉(zhuǎn)為負(fù)向誤差，15D之后超聲流量計測量誤差逐漸變小并趨近于0；在仿真研究的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了誤差曲線修正模型的擬合，經(jīng)現(xiàn)場試驗驗證，建立的修正模型準(zhǔn)確性較高，經(jīng)修正后，超聲流量計測量示值誤差能夠控制在±1.0%以內(nèi)，大大提高了超聲波流量計在彎管下的測量準(zhǔn)確性。

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