精准计量新纪元：超声波流量计赋能双碳目标
发布时间：2024-11-01 08:56:01
“双碳行动”是通过调整能源结构，优化能源消费方式以及实施人为固碳措施，实现碳中和目标，需要充分发挥计量标尺的衡量作用，推动技术装备的升级换代，淘汰高耗能产品，实现绿色低碳转型。流量计量涉及液气流量测量，是能源计量和能耗测算的基础，是国家能源安全重要一环，为节能降耗工作的推进提供数据支撑，如何进一步提升流量计精度成为研究重点。
超声波流量计是一种用于测量流体流量的设备，这些流体包括但不限于污水、工厂排放液、脏流程液、农业用水、泥浆、矿浆、非净燃油、原油等。它利用超声波稳定传输的性质，基于时差法、频率法、互相关法和多普勒法计算流体流速，时差法计算原理简单、多普勒法计算精度高，是应用最为广泛的两种方式。超声波流量计具有无接触而高精度的特点，对湍流环境的影响小，在不污染湍流物质的前提下，更由于稳定的声波传输表现出比机械流量计更高的测量精度，是极具潜力的高精度仪器，有望代替现用的机械流量计，推动测量技术向高精度方向不断发展。
超声波流量计由于无接触和瞬时测量的特性，已在大口径管道测量中广泛应用，如国外对于超声波流量测量技术研究起步较早，目前结合CNN、R-U-Net 和 LSTM 等复杂神经网络算法，进行误差修正，测量精度高。但在小口径和高温环境下，测量精度依旧不高，在高温下的误差达到 6%，如何拓展超声波流量计应用环境，占有更大市场，成为研究重点。国内的超声波测量技术向提升测量精度不断发展，从改善测量环境、增加采样点和优化计算方案 3 方面出发，减小涡旋和二次流和涡旋对流速场的影响，提升测量精度。在应用上，超声波流量计常用在气体监测中，且在小口径和高温高压下需谨慎使用，因此进一步提升超声波测量精度十分重要。
