便攜式超聲波注水流量計(jì)在線校正技術(shù)

唐寅

在本文之中，主要是針對(duì)便攜式超聲波注水流量計(jì)在線校正技術(shù)進(jìn)行了全面分析研究，在這個(gè)基礎(chǔ)上提出了下文中的一些內(nèi)容，希望能夠給與同行業(yè)工作的人員提供一定價(jià)值參考。

【關(guān)鍵詞】便攜式 超聲波 注水流量計(jì) 在線校正 分析

在進(jìn)行油田注水的開(kāi)發(fā)過(guò)程中，注水量不僅僅能夠反映出地層的能力，同時(shí)也是能夠反映出注水設(shè)備的生產(chǎn)能力，也是注水水平的一個(gè)重要體現(xiàn)。所以注水量精度的計(jì)量便顯得較為重要。在實(shí)際進(jìn)行注水的過(guò)程中，受到注水的水質(zhì)以及其他方面的因素影響，是需要定期對(duì)其注水流量計(jì)進(jìn)行有效校驗(yàn)，使其更好去保障計(jì)量的準(zhǔn)確性。為了能夠保證注水生產(chǎn)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，必須要定期對(duì)其壓力變送器以及流量計(jì)做好鑒定校正工作。

1 超聲波流量計(jì)的原理分析

聲波主要是在流體之中進(jìn)行傳播，順流的方向聲波傳播速度將會(huì)不斷提高，逆流方向的傳播速度也會(huì)減少，同一個(gè)傳播距離將會(huì)存在著不同的傳播時(shí)間，因此可以利用傳播速度之間的差以及被測(cè)流體之間的關(guān)系從而求取流速，便稱之為傳播時(shí)間方法。主要是在流體之中發(fā)射一定程度的頻率超聲波，然而傳播距離相同時(shí)，順流以及逆流之間是存在著一定的相位差，這個(gè)差值主要是和流體速度成正比例關(guān)系，如果管徑相同時(shí)，那么通過(guò)相位差則可以求出流量。

對(duì)于超聲波的流量計(jì)而言，是具有著不擾亂流體流場(chǎng)以及無(wú)腐蝕等方面特點(diǎn)，同時(shí)超聲波流量計(jì)主要是為非接觸式的流量測(cè)試儀表，在進(jìn)行測(cè)試的過(guò)程中傳感器原件并不接觸流，采用夾裝式的超聲流量計(jì)便能夠?qū)崿F(xiàn)不停流在管道的上安裝，僅僅只是在管道的外部進(jìn)行安裝換能器便可以。

2 在線校正的技術(shù)分析

2.1 超聲波在線校驗(yàn)主機(jī)的優(yōu)選分析

通過(guò)相應(yīng)的分析可以得出，現(xiàn)如今較為常用的超聲波流量計(jì)普遍是存在著一定程度的問(wèn)題，首先便是為測(cè)試反應(yīng)并不夠靈敏，其次則是為在復(fù)雜狀況下測(cè)試不出來(lái)，最后是測(cè)試的重復(fù)性并不是很好，應(yīng)用的效果也是不理想。因此通過(guò)選擇德國(guó)弗萊克森超聲波流量計(jì)作為其主機(jī)，并且對(duì)其進(jìn)行漢化的處理，這種儀器累計(jì)流量計(jì)以及瞬時(shí)流量計(jì)量所存在著的誤差比較小，同時(shí)其精度能夠百分之零點(diǎn)二五，此外為了能夠保證測(cè)試的方便，主要是將壁厚測(cè)試集成到超聲波的在線校驗(yàn)主機(jī)上面。

2.2 配套的標(biāo)準(zhǔn)罐研究制作分析

針對(duì)于流量比較小的流量計(jì)來(lái)說(shuō)，在進(jìn)行校驗(yàn)的過(guò)程中需要進(jìn)行累計(jì)流量的修正，因此為了能夠有效的避免放空水比較多，研究制作出了八十升的標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量罐，計(jì)量的精度主要是為百分之零點(diǎn)二五，為了能夠更好的適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)管線的放流閥出口比較低的實(shí)際情況，主要的設(shè)計(jì)是采用了下入罐的方式，也是配備著相應(yīng)的換流器。

2.3 測(cè)試方式的優(yōu)選分析

主要是根據(jù)夾裝的方式存在著不同，則是可以分為三種不同的方法：第一是充分利用現(xiàn)有的管線裝夾和標(biāo)準(zhǔn)罐法去進(jìn)行直接的標(biāo)定。第二種則是通過(guò)利用現(xiàn)有的管線裝夾以及標(biāo)準(zhǔn)罐的方法進(jìn)行標(biāo)定。第三種則是加裝不銹鋼標(biāo)準(zhǔn)測(cè)流段去進(jìn)行夾裝超聲流量計(jì)來(lái)相應(yīng)的標(biāo)定，因此可以根據(jù)實(shí)際的情況從而選擇相應(yīng)的方法來(lái)進(jìn)行檢測(cè)。

然而在實(shí)際進(jìn)行測(cè)試的過(guò)程中，主要是根據(jù)超聲波的反射次數(shù)多少，從而將其測(cè)試的方法可以分為一次、二次以及三次和四次聲程的測(cè)試，然而在室內(nèi)可以采取四種不同的聲程來(lái)做好對(duì)比的測(cè)試的工作，其結(jié)果相差并不是很大，因此考慮到了超聲波信號(hào)所存在著的強(qiáng)弱等方面的原因，從而可以選擇不同的測(cè)試來(lái)做好試驗(yàn)的工作。

3 測(cè)試的分析

為了能夠更好的去驗(yàn)證超聲波流量計(jì)的準(zhǔn)確性，主要是可以采取在流量計(jì)校驗(yàn)裝置上進(jìn)行同步的對(duì)比測(cè)試，與此同時(shí)也可以選擇不同區(qū)域以及剛剛經(jīng)過(guò)利用常規(guī)流量計(jì)的校驗(yàn)裝置進(jìn)行相應(yīng)對(duì)比試驗(yàn)。

3.1 流量計(jì)的校驗(yàn)裝置上的對(duì)比試驗(yàn)分析

主要是可以采取超聲波的在線校驗(yàn)儀器從而和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際的流量校驗(yàn)裝置來(lái)對(duì)其進(jìn)行對(duì)比的測(cè)試，其流量計(jì)的校驗(yàn)裝置主要是為沈陽(yáng)興大通儀器儀表公司所生產(chǎn)出來(lái)的DTLL-2010A型號(hào)的標(biāo)定裝置，針對(duì)于這種裝置而言，通常情況下主要是為四種不同的管徑通道，可以通過(guò)其調(diào)節(jié)流量的大小，采取二次聲程在4種不同流道上進(jìn)行了對(duì)比測(cè)試試驗(yàn)，然而不同的管徑測(cè)量的平均誤差主要是在百分之零點(diǎn)一到百分之一點(diǎn)一之間。

3.2 現(xiàn)場(chǎng)的注水閥組流量測(cè)試的分析

主要運(yùn)用超聲波流量計(jì)以及標(biāo)準(zhǔn)水罐計(jì)量數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，某工程現(xiàn)場(chǎng)主要是對(duì)其83口井212井次，其存在著的平均誤差主要是在百分之三以內(nèi)，因此在進(jìn)行普測(cè)的基礎(chǔ)之上，進(jìn)行了不同流量的范圍以及不同的測(cè)試時(shí)間和不同的測(cè)試位置等方面的情況進(jìn)行相應(yīng)的對(duì)比測(cè)試分析，通過(guò)進(jìn)行分析之后可以得出，研究制作的超聲波在線校驗(yàn)的裝置在每天五立方米以上的流量都是較為適合的，并且測(cè)試的過(guò)程中不會(huì)時(shí)間以及閥前和閥后等測(cè)試的位置影響，其存在著的測(cè)試誤差夠控制在百分之四之內(nèi)，因此必須要對(duì)其給予高度的重視。

4 總結(jié)

通過(guò)上述內(nèi)容進(jìn)行分析研究之后可以得出，首先是超聲波流計(jì)對(duì)于油田注水的在線流量計(jì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行校正是完全可行的，此外計(jì)算的裝置精度需要能夠滿足生產(chǎn)管理的需求。其次超聲波在線校驗(yàn)技術(shù)能夠更好的在注水正常的情況下實(shí)現(xiàn)對(duì)于流量計(jì)的標(biāo)定校驗(yàn)，進(jìn)而更好的去改變了流量計(jì)的拆卸校驗(yàn)方式，同時(shí)也對(duì)其流量計(jì)的校驗(yàn)程序進(jìn)行了簡(jiǎn)化，對(duì)其準(zhǔn)確性進(jìn)行提高。最后則是超聲波的在線校驗(yàn)裝置的穩(wěn)定性比較高，在對(duì)測(cè)試位置以及測(cè)試的時(shí)間進(jìn)行消除的過(guò)程中將會(huì)對(duì)校驗(yàn)的結(jié)果帶來(lái)影響，從而提高檢測(cè)精度。

參考文獻(xiàn)

[1]楊勇，朱益飛，潘道蘭.1010P便攜式超聲波流量計(jì)在油田注水中的應(yīng)用[J].計(jì)量與測(cè)試技術(shù)，2005，12（24）：163-166.

[2]謝文獻(xiàn)，肖坤，李永強(qiáng)，李偉，韓守剛，劉濤.注水高壓離心泵大口徑流量計(jì)在線標(biāo)定技術(shù)[J].石油天然氣學(xué)報(bào)，2008，12（24）：112-115.

[3]馬云峰，張學(xué)斌.提高便攜式超聲波流量計(jì)測(cè)量精度的試驗(yàn)研究[J].工業(yè)設(shè)計(jì)，2015，12（24）：120-124.

[4]魏潔.超聲波流量計(jì)在流量計(jì)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)中的的應(yīng)用[A].江蘇省計(jì)量測(cè)試學(xué)會(huì)2006年論文集[C]，2006，12（24）：105-108.

作者單位

武漢盛帆電子股份有限公司 湖北省武漢市 430020