石油行業(yè)的管道運(yùn)輸中測(cè)量石油的計(jì)量表類型有很多種，質(zhì)量流量計(jì)、電磁流量計(jì)，超聲波流量計(jì)都是在生產(chǎn)中使用相當(dāng)普遍的，通過(guò)流量計(jì)的測(cè)量，生產(chǎn)工作人員可以實(shí)時(shí)地監(jiān)測(cè)到管道內(nèi)石油的輸送狀況，通過(guò)對(duì)于管道內(nèi)石油流速數(shù)據(jù)的監(jiān)測(cè)和分析，不僅可以及時(shí)判斷輸油管道是否出現(xiàn)漏點(diǎn)和漏點(diǎn)的位置，減少輸油管道泄漏時(shí)造成的經(jīng)濟(jì)損失。更為重要的是能夠及時(shí)地了解石油在各站間的流速，為管道油品監(jiān)測(cè)模擬仿真及混油量的計(jì)算提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

石油輸送流量監(jiān)測(cè)儀表的選型
超聲波流量計(jì)的系統(tǒng)構(gòu)成包括電源、換能器、接線盒、轉(zhuǎn)換器。換能器也就是傳感器，按照傳感器的安裝方式不同，又可以將超聲波流量計(jì)分為外夾式、管段式和插入式超聲波流量計(jì)。
1、外夾式超聲波流量計(jì)
外夾式又稱外貼式超聲波流量計(jì)，它是產(chǎn)生最早，用戶最熟悉且應(yīng)用*泛的超聲波流量計(jì)，特點(diǎn)是使用時(shí)不會(huì)與被測(cè)量介質(zhì)接觸，適于測(cè)量不易接觸和觀察的流體以及大管徑流量，不在管道內(nèi)安裝儀器則不會(huì)改變介質(zhì)的流動(dòng)狀態(tài)及產(chǎn)生附加阻力。正因?yàn)槌暡髁坑?jì)屬于非接觸式儀表，所以它的安裝和檢修均不會(huì)影響生產(chǎn)管線的正常運(yùn)行。外夾式超聲波流量計(jì)是石油輸送過(guò)程流量監(jiān)測(cè)儀器的*選擇類型。
2、管段式超聲波流量計(jì)
生產(chǎn)企業(yè)中某些管道因材質(zhì)疏松、聲波傳送效果差，或者管道內(nèi)壁銹蝕、有襯里等原因，致使聲波信號(hào)在傳輸過(guò)程中衰減嚴(yán)重，用外夾式超聲波流量計(jì)無(wú)法正常測(cè)量，因而催生了管段式超聲波流量計(jì)。
管段式超聲波流量計(jì)就是把換能器和測(cè)量管連成一個(gè)整體安裝在管道中間進(jìn)行流體流量的超聲波檢測(cè)。它的優(yōu)點(diǎn)是測(cè)量精度高，缺點(diǎn)是安裝和檢修時(shí)必須停止流體輸送。
3、插入式超聲波流量計(jì)
插入式超聲波流量計(jì)的使用介于外夾式和管段式之間。安裝時(shí)一般需要斷流安裝，如果通過(guò)工具也可以實(shí)現(xiàn)非斷流安裝，其測(cè)量精度優(yōu)于外夾式超聲波流量計(jì)，相對(duì)管段式超聲波流量計(jì)稍差。

超聲波流量計(jì)的檢測(cè)原理
封閉管道用上超聲波流量計(jì)的測(cè)量原理有5種，現(xiàn)在使用最多的是傳播時(shí)間法和多普勒法兩大類。
1、傳播時(shí)間法超聲波流量計(jì)檢測(cè)原理
傳播時(shí)間法的測(cè)量原理是：聲波在流體中傳播時(shí)，沿著流體流動(dòng)的順流和逆流方向受到的影響不同，換能器接收到的聲波就不同，接收到的信號(hào)通過(guò)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成代表流量的電信號(hào)供給顯示和計(jì)算儀表進(jìn)行顯示和計(jì)算。
外夾式超聲波流量計(jì)主要采用傳輸時(shí)間差法測(cè)量流量。如圖4所示，超聲波穿過(guò)流體順流和逆流時(shí)間不同，其時(shí)間差Δt與流體速度FV成正比，介質(zhì)流速越快，“ΔT”就越大。
2、多普勒法超聲波流量計(jì)的檢測(cè)原理
聲波在流體介質(zhì)中傳播時(shí)，經(jīng)流體中顆粒反射回?fù)Q能器的頻率不同，這一現(xiàn)象被稱稱為多普勒效應(yīng)。所謂多普勒測(cè)量原理，就是依據(jù)聲波的多普勒效應(yīng)計(jì)算出流體的流量。
使用超聲波測(cè)量流體流量時(shí)選擇傳播時(shí)間法還是多普勒法？其主要判斷要素是：液體潔凈程度或雜質(zhì)含量，測(cè)量精度要求。

外夾式超聲波流量計(jì)安裝調(diào)試方法
1、數(shù)據(jù)輸入步驟
（1）首先用盒尺量出被測(cè)管路的周長(zhǎng)。
（2）打開(kāi)儀表，接通電源，儀表顯示超聲波流量計(jì)版本號(hào)或菜單
（3）按鍵，儀表顯示輸入菜單號(hào)碼=-------；再按10儀表顯示輸入管道外周長(zhǎng)，將用盒尺測(cè)量出的周長(zhǎng)直接輸入。例：周長(zhǎng)為318mm，直接按3、1、8后按鍵。
（4）按鍵進(jìn)入號(hào)窗口儀表顯示管外徑。
（5）按鍵進(jìn)入號(hào)窗口，輸入被測(cè)管路壁厚，按鍵。
（6）按鍵進(jìn)入號(hào)窗口，選擇被測(cè)管路材質(zhì)，按鍵后用鍵選擇，儀表顯示不同材質(zhì)，選擇完畢，再按鍵。例：管路為碳鋼，即儀表顯示0、碳鋼，然后按鍵。（具體材質(zhì)見(jiàn)說(shuō)明書(shū)項(xiàng)內(nèi)容
（7）按鍵進(jìn)入號(hào)窗口，選擇被測(cè)管路襯材，輸入方法同（6）。
（8）按鍵進(jìn)入號(hào)窗口，選擇流體類型，輸入方法同（6）。
（9）按鍵進(jìn)入號(hào)窗口，選擇探頭類型，輸入方法同（6）。“一般選擇標(biāo)準(zhǔn)M1型中探頭”按鍵。
（10）按鍵進(jìn)入號(hào)窗口，選擇安裝方式，一般情況下管路>50mm用Z方式，按鍵。
（11）按鍵進(jìn)入號(hào)窗口，窗口自動(dòng)顯示出兩個(gè)探頭的安裝距離。次距離為探頭頂部對(duì)頂部的安裝距離。
（12）按鍵輸入，進(jìn)入40號(hào)窗口，窗口顯示阻尼系數(shù)，按鍵輸入20，再按鍵。（13）按鍵進(jìn)入號(hào)窗口，窗口顯示低流速切除值，按確認(rèn)鍵后輸0.03，再按確認(rèn)鍵。
（14）按鍵輸入26，進(jìn)入號(hào)窗口，選擇“1，固化參數(shù)并總使用”然后按鍵。
2、傳感器安裝點(diǎn)的選擇
測(cè)量點(diǎn)要盡量選擇距上游10倍直徑，下游5倍直徑以內(nèi)均勻直管段，沒(méi)有任何閥門(mén)、彎頭、變徑等干擾流場(chǎng)裝置，流體必須為滿管。
3、安裝方法
（1）Z方式安裝：以管路周長(zhǎng)為200mm
1）在管路一面外側(cè)劃一長(zhǎng)十字為A點(diǎn)，以十字為中心用盒尺向另一側(cè)量出1/2周長(zhǎng)，即100mm，該點(diǎn)為B點(diǎn)。2）根據(jù)儀表顯示安裝距離，例如安裝距離為25mm，從A點(diǎn)向一側(cè)量出25mm為C點(diǎn)和上面一樣向從B點(diǎn)另一側(cè)量出管路1/2周長(zhǎng)為D點(diǎn)，B、D兩點(diǎn)連接，D點(diǎn)劃十字，A、D兩點(diǎn)即為兩個(gè)探頭安裝點(diǎn)。
（2）將選好兩安裝點(diǎn)，用手砂輪打磨干凈出3倍探頭大小的面積后，探頭抹上黃油，貼在A、D兩點(diǎn)處，用鋼帶綁緊（一只探頭可綁緊，另一只稍微松些，以備一會(huì)調(diào)整探頭位置時(shí)之用）。
探頭安裝完畢后，按儀表顯示上游=X1；下游=X2；Q值=X3上游、下游為信號(hào)強(qiáng)度，數(shù)值應(yīng)大于60以上。且上、下游數(shù)據(jù)接近。Q值為信號(hào)質(zhì)量，數(shù)值應(yīng)在50以上。如信號(hào)強(qiáng)度不理想，應(yīng)輕微移動(dòng)一側(cè)探頭（上，下，左，右輕輕移動(dòng)）同時(shí)觀查信號(hào)強(qiáng)度變化，75-85之間。如還不行，應(yīng)檢查流體內(nèi)是否含有大量氣泡，或流體不滿管。
例：上游=87.5，下游=86.5，Q值=70（Q值總在60-80之間變化）為好。再按號(hào)窗口，儀表顯示信號(hào)傳輸比，此值應(yīng)盡量調(diào)到100%最次在（100±3）%范圍內(nèi)波動(dòng)。90、91項(xiàng)窗口靠上下左右微調(diào)傳感器位置（一般不超過(guò)2cm范圍）調(diào)整數(shù)值。一定將數(shù)值調(diào)整到要求范圍內(nèi)。
上述過(guò)程完畢，按即可進(jìn)行測(cè)量。

超聲波流量計(jì)使用中常見(jiàn)問(wèn)題及原因分析
（1）管道上已打磨光滑，但安裝測(cè)量時(shí)信號(hào)始終為0-2%之間，無(wú)法測(cè)量。可能原因包括：1）管道內(nèi)壁結(jié)垢較多，超聲波衰減較嚴(yán)重，無(wú)法測(cè)量；2）管道有內(nèi)襯，內(nèi)襯與管道之間有間隙，導(dǎo)致聲波不能穿透，無(wú)法測(cè)量；3）耦合計(jì)干涸，失去作用；4）介質(zhì)含雜、氣泡增多或介質(zhì)糊住探頭；5）探頭位置發(fā)生變化；6）探頭老化；7）探頭電纜接觸不良。
（2）超聲波流量計(jì)產(chǎn)生流量讀數(shù)不穩(wěn)定。可能原因包括：1）測(cè)量點(diǎn)直管短，不符合測(cè)量要求；2）介質(zhì)含有氣體或雜質(zhì)且不穩(wěn)定；3）儀表故障。
（3）超聲波流量計(jì)信號(hào)很弱，波形差，讀數(shù)不穩(wěn)定?？赡茉虬ǎ?）安裝探頭位置不正確（前10D后5D）；2）參數(shù)設(shè)置出錯(cuò)；3）管道使用多年使內(nèi)壁結(jié)垢太厚；4）有氣泡或渦流；5）管徑太大，1200mm以上可考慮換插入式探頭。
 

測(cè)量石油的計(jì)量表特別需要注意幾個(gè)方面
1)輸入管道參數(shù)必須正確、與實(shí)際相符，否則流量計(jì)不可能正常工作。
2)安裝時(shí)要使用足夠多的耦合劑把探頭粘貼在管道壁上，一邊察看主機(jī)顯示的信號(hào)強(qiáng)度和信號(hào)質(zhì)量值，一邊在安裝點(diǎn)附近慢慢移動(dòng)探頭直到收到zui強(qiáng)的信號(hào)和最大的信號(hào)質(zhì)量值。管道直徑越大，探頭移動(dòng)范圍越大。然后確認(rèn)安裝距離是否與m25所給探頭安裝距離相吻合、探頭是否安裝在管道軸線的同一直線上。特別注意鋼板卷成的管道，因?yàn)榇祟惞艿啦灰?guī)則。如果信號(hào)強(qiáng)度總是0.00字樣說(shuō)明流量計(jì)沒(méi)有收到超聲波信號(hào)，檢查參數(shù)(報(bào)包括所有與管道有關(guān)參數(shù))是否輸入正確、探頭安裝方法選擇是否正確、管道是否太陳舊、是否其襯里太厚、管道有沒(méi)有流體、是否離閥門(mén)彎頭太近、是否流體中氣泡太多等。如果不是這些原因，還是接受不到信號(hào)，只好換另一測(cè)量點(diǎn)試試，或者選用插入式傳感器。
3)確認(rèn)流量計(jì)是否正常可靠的工作：信號(hào)強(qiáng)度越大、信號(hào)質(zhì)量q值越高，流量計(jì)越能長(zhǎng)時(shí)間可靠工作，其顯示的流量值可信度越高。如果環(huán)境電磁干擾太大或是接受信號(hào)太低，則顯示的流量值可信度就差，長(zhǎng)時(shí)間可靠工作的可能性就小。
4)安裝結(jié)束時(shí)，要將儀器重新上電，并檢查結(jié)果是否正確。