工業(yè)生產(chǎn)自動化過程控制作為一個系統(tǒng)的工程，需要各種類型的設(shè)備協(xié)同配套。流量儀表作為對生產(chǎn)的液體原料進(jìn)行測量和控制的設(shè)備，是整個系統(tǒng)中極為重要的一環(huán)。輸油管道中的流量測量的流量計一般有電磁流量計、聲波流量計、質(zhì)量流量計、渦輪流量計等。所有這些類型的流量計產(chǎn)品都可以通過輸出4-20mA或其它類型的標(biāo)準(zhǔn)控制信號與外部的調(diào)節(jié)閥配合使用實(shí)現(xiàn)自動調(diào)節(jié)，同時也可以與泄漏定位系統(tǒng)配合實(shí)現(xiàn)定位。利用這套自動化系統(tǒng)可以對生產(chǎn)單位的正常運(yùn)行和安全生產(chǎn)提供可靠的。針對于這個情況，撰寫本文對聲波流量計在自動控制系統(tǒng)、及泄漏定位系統(tǒng)的應(yīng)用進(jìn)行了簡單介紹，對同樣使用聲波流量計的輸油單位具有一定的借鑒意義。
一、聲波流量計簡介
聲波流量計是近十幾年來隨著集成電路技術(shù)迅速發(fā)展才開始應(yīng)用的儀表，技術(shù)成熟、性價比高。特別是管道式一體型聲波流量計，應(yīng)用范圍廣泛，測量聲道可達(dá)3個，穩(wěn)定性和可靠性高，可在線檢定，操作和維護(hù)成本非常低，性價比高，精度可達(dá)±0.3%。它采用 “時差法”測量原理，利用聲波脈沖在通過液體順逆兩方向上傳播速度之差來求圓管內(nèi)液體的流量，幾乎不受被測流體溫度、壓力、粘度、密度等參數(shù)的影響。
二、聲波流量計工作原理
當(dāng)聲波束在液體中傳播時，液體的流動將使傳播時間產(chǎn)生微小變化，并且其傳播時間的變化正比于液體的流速，其關(guān)系符合下列表達(dá)式：
其中，θ為聲束與液體流動方向的夾角，M 為聲束在液體的直線傳播次數(shù)；D 為管道直徑，Tup 為聲束在正方向上的傳播時間，Tdown為聲束在逆方向上的傳播時間，ΔT=Tup-Tdown
三、聲波流量計與調(diào)節(jié)閥配合實(shí)現(xiàn)自動配輸
自動配比輸油系統(tǒng)是由給油泵、電機(jī)、電動閥門、聲波流量計、配輸調(diào)節(jié)閥組成。自動配輸通過聲波流量計流量計和配輸調(diào)節(jié)閥來實(shí)現(xiàn)，其工作流程是中洛線進(jìn)口油、中原油分別經(jīng)過進(jìn)口油管線、中原油管線進(jìn)入濮陽首站，分別進(jìn)入兩條配輸管道，經(jīng)過聲波流量計給調(diào)節(jié)閥提供地介質(zhì)流量實(shí)現(xiàn)自動調(diào)節(jié)每條管線的輸油流量，進(jìn)口油、中原油按照既定的輸油比例在配輸調(diào)節(jié)閥后混合輸油。