一、測量石油輸送流量的儀(yi) 表種類
當今工業(ye) 生產(chan) 中實際投入使用的流量傳(chuan) 感器有很多種類型，所使用的原理和方法也各不相同，如果從(cong) 單單從(cong) 檢測原理上分類，主要可分為(wei) “聲、光、熱、力、電”等原理。以行業(ye) 內(nei) 通常的分類法則為(wei) 分為(wei) 容積式、差壓式、浮子式、渦輪式、電磁式、渦街式、插入式、外夾式、管段式、便攜式等等。不同種類的流量計適應的流體(ti) 介質不同，待測流體(ti) 介質導電性較好的適宜使用電磁式流量計。而超波流量計則更擅長於(yu) 在大管徑、大流量、高密度、高速度和長距離輸送要求的測量工況條件，因此對於(yu) 大管徑的流量測量選擇超聲波流量計應該是一個(ge) 優(you) 化方案之一。
二、超聲波流量計的發展曆程
世界上首台超聲波流量計出現在上世紀的德國，距離現在已有80多年的曆史。近幾年來，隨著科技發展日新月異，全球進入一個(ge) 以數字化、自動化、信息化為(wei) 主導的新型工業(ye) **中，高速數字信號的處理技術與(yu) 微處理技術的快速發展為(wei) 超聲波流量計發展提供了技術升級的強大活力。同時，伴隨著流量計探頭新材料和新的加工工藝的出現以及聲道配置等技術的進步，未來超聲波流量計的技術優(you) 勢將更為(wei) 強勁，發展勢頭更加迅猛。
三、石油輸送流量監測儀(yi) 表的選型
超聲波流量計的係統構成包括換能器和主機。換能器也就是傳(chuan) 感器，按照傳(chuan) 感器的安裝方式不同，又可以將超聲波流量計分為(wei) 外夾式、管段式和插入式超聲波流量計。
3.1 外夾式超聲波流量計
外夾式又稱外貼式超聲波流量計，它是產(chan) 生早，用戶熟悉且應用廣泛的超聲波流量計，特點是使用時不會(hui) 與(yu) 被測量介質接觸，適於(yu) 測量不易接觸和觀察的流體(ti) 以及大管徑流量，不在管道內(nei) 安裝儀(yi) 器則不會(hui) 改變介質的流動狀態及產(chan) 生附加阻力。正因為(wei) 超聲波流量計屬於(yu) 非接觸式儀(yi) 表，所以它的安裝和檢修均不會(hui) 影響生產(chan) 管線的正常運行。外夾式超聲波流量計是石油輸送過程流量監測儀(yi) 器的*佳選擇類型。
3.2 管段式超聲波流量計
生產(chan) 企業(ye) 中某些管道因材質疏鬆、聲波傳(chuan) 送效果差，或者管道內(nei) 壁鏽蝕、有襯裏等原因，致使聲波信號在傳(chuan) 輸過程中衰減嚴(yan) 重，用外夾式超聲波流量計無法正常測量，因而催生了管段式超聲波流量計。
管段式超聲波流量計就是把換能器和測量管連成一個(ge) 整體(ti) 安裝在管道中間進行流體(ti) 流量的超聲波檢測。它的優(you) 點是測量精度高，缺點是安裝和檢修時必須停止流體(ti) 輸送。
3.3 插入式超聲波流量計
插入式超聲波流量計的使用介於(yu) 外夾式和管段式之間。安裝時一般需要斷流安裝，如果通過專(zhuan) 用工具也可以實現非斷流安裝。其測量精度優(you) 於(yu) 外夾式超聲波流量計，相對管段式超聲波流量計稍差。
四、超聲波流量計的檢測原理
封閉管道用上超聲波流量計的測量原理有5種，現在使用多的是傳(chuan) 播時間法和多普勒法兩(liang) 大類。
4.1 傳(chuan) 播時間法超聲波流量計檢測原理
傳(chuan) 播時間法的測量原理是：聲波在流體(ti) 中傳(chuan) 播時，沿著流體(ti) 流動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，接收到的信號通過轉換器轉換成代表流量的電信號供給顯示和計算儀(yi) 表進行顯示和計算。
外夾式超聲波流量計主要采用傳(chuan) 輸時間差法測量流量。超聲波穿過流體(ti) 順流和逆流時間不同，其時間差Δt與(yu) 流體(ti) 速度V成正比，介質流速越快，“ΔT”就越大。
4.2 多普勒法超聲波流量計的檢測原理
聲波在流體(ti) 介質中傳(chuan) 播時，經流體(ti) 中顆粒反射回換能器的頻率不同，這一現象被稱稱為(wei) 多普勒效應。所謂多普勒測量原理，就是依據聲波的多普勒效應計算出流體(ti) 的流量。
使用超聲波測量流體(ti) 流量時選擇傳(chuan) 播時間法還是多普勒法？其主要判斷要素是：液體(ti) 潔淨程度或雜質含量，測量精度要求。
五、超聲波流量計使用中常見問題及原因分析
（1）管道上已打磨光滑，但安裝測量時信號始終很弱，無法測量。可能原因包括：1）管道內(nei) 壁結垢較多，超聲波衰減較嚴(yan) 重，無法測量；2）管道有內(nei) 襯，內(nei) 襯與(yu) 管道之間有間隙，導致聲波不能穿透，無法測量；3）耦合計幹涸，失去作用；4）介質含雜、氣泡增多或介質糊住探頭；5）探頭位置發生變化；6）探頭老化；7）探頭電纜接觸**。
（2）超聲波流量計產(chan) 生流量讀數不穩定。可能原因包括：1）測量點直管短，不符合測量要求；2）介質含有氣體(ti) 或雜質且不穩定；3）儀(yi) 表故障。
（3）超聲波流量計信號很弱，波形差，讀數不穩定。可能原因包括：1）安裝探頭位置不正確（前10D後5D）；2）參數設置出錯；3）管道使用多年使內(nei) 壁結垢太厚；4）有氣泡或渦流；5）管徑與(yu) 探頭測量範圍不匹配。
六、通過超聲波流量計可以判斷流體(ti) 在管道輸送過程中是否存在泄漏
管道運輸以其特有的經濟、便攜、**等優(you) 點而被廣泛應用於(yu) 石油、天然氣等液體(ti) 、氣體(ti) 、漿液的運輸中，並且已成為(wei) 與(yu) 鐵路、公路、航空、水運並駕齊驅的五大運輸行業(ye) 之一。但是，隨著輸送管線的增長和使用年限的延長，以及管道的腐蝕、磨損等自然或人為(wei) 原因，管道泄露事故的發生時不可避免的。管道的泄露既影響正常生產(chan) ，又造成經濟損失、環保隱患和能源浪費。
目前，已經產(chan) 生了一種超聲波流量計輸油管道泄漏監測方法，突出了超聲波流量計的原理及技術特點，提高了定位精度，降低監測費用。
七、本文總結
外夾式超聲波流量計作為(wei) 一種工作性能和測量效果特別的流量儀(yi) 表，無論是在測量安裝的方便性和性價(jia) 比有著其它類型儀(yi) 表無法比擬的優(you) 勢，因為(wei) 外夾式超聲波流量計在石油管道上的使用，無需切割管道，不僅(jin) 減少了施工費用，減少了工作量，同時也保證了管道的**，並且因為(wei) 測量儀(yi) 表是管道外置方式，非常利於(yu) 儀(yi) 表的安裝、清洗和維護，為(wei) 管線的正常運營和維護提供了很好的保障。