1.3 Виды ультразвуковых преобразователей расхода

1.3.1 УЗПР различают:

по методам измерений средней скорости вдоль акустического пути виду (отраженным или прямым является луч), количеству и размещению ультразвуковых каналов; устройству и способам монтажа ПЭА.

1.3.2 УЗПР могут быть одноканальными или многоканальными (однолучевыми или многолучевыми).

Основные варианты расположения акустических путей, используемые в УЗПР, приведены в Приложении А.

1.3.3 Лучи ультразвуковых каналов могут быть прямыми или отраженными (однократно или многократно) от внутренней стенки УЗПР.

Лучи ультразвуковых каналов могут быть расположены в диаметральной плоскости УЗПР или в плоскостях, проходящих через хорды его сечения.

1.4 Объемный расход в рабочих условиях

1.4.1 Одноканальный УЗПР

Объемный расход газа в рабочих условиях связан со средней скоростью прохождения газа через поперечное сечение УЗПР следующим образом:

. (1.10)

5

Для вычисления значения средней скорости газа через поперечное сечение УЗПР необходимо знать значение поправочного коэффициента на распределение скоростей:

. (1.11)

Таким образом, расход газа может быть вычислен по измеренной средней скорости потока газа вдоль акустического пути по следующей формуле:

. (1.12)

Значение является функцией числа , шероховатости стенок трубопровода (для турбулентных режимов течения) и расположения акустического канала.

1.4.2 Многоканальный УЗПР

При использовании многоканального УЗПР с применением интегрирующей техники объемный расход может быть вычислен по формуле:

, (1.13)

где n – число каналов;

u_i – средняя скорость газа вдоль i-го канала;

. (1.14)

Значения весовых коэффициентов зависят от количества и расположения акустических каналов.

6

1.5 Массовый расход и объемный расход газа, приведенный к стандартным условиям

Массовый расход газа рассчитывают по измеренным значениям объемного расхода и измеренной или рассчитанной плотности газа:

. (1.15)

Объемный расход рассчитывают путем приведения объемного расхода к стандартным условиям по формуле:

. (1.16)

1.6 Основные уравнения для определения количества газа

1.6.1 Количество газа ( , , m ), прошедшего по ИТ за определенный период времени τ, с использованием информации о приращении объема газа, получаемой от УЗПР, рассчитывают по следующим уравнениям:

где ΔVoi – приращение объема газа за интервал времени осреднения параметров газа.

7

1.6.2 Количество газа ( , , m), прошедшего по трубопроводу за определенный период

времени τ, с использованием информации о расходе газа при рабочих условиях, получаемой

от УЗПР, рассчитывают по следующим уравнениям:

при дискретном интегрировании функций во времени τ с интервалами дискретизации Δτi:

при дискретном интегрировании функций во времени τ с равномерным интервалом

дискретизации Δτ:

Где

n – количество интервалов дискретизации в течение времени (

8

1.6.3 Значения параметров, входящих в формулы (1.17) - (1.25), могут быть результатами вычислений по средним параметрам, необходимыми для их расчета, или приняты условнопостоянными величинами. Например, величина может быть результатом усреднения нескольких измерений средней скорости газа; значение ρс и состав газа могут быть приняты условнопостоянными величинами.