图1  M-PULSe多声道超声波液体流量测量系统。

超声波流量计以其高性能等诸多的优点使得这一技术正逐步被工业界所接受并得到好评。本文以赛默飞世尔科技生产的M-PULSe超声波流量计为例，介绍了超声波液体流量计的优点。

存储交接型液体流量计广泛应用于石油、天然气、水处理等重要工业领域。其最基本的特点是比较高的流量测量精度。根据国际法制计量组织（OIML）制定的标准，存储交接型流量计的测量精度应好于± 0.2%，而美国石油学会（API）制定了更为严格的±0.15% 的精度要求。相比较测量精度较低的普通流量计，存储交接型液体流量计价格更为昂贵，操作及维护要求更为严格。目前应用于石油工业领域的存储交接型液体流量计主要包括容积流量计，涡轮流量计，科里奥利质量流量计，以及超声波流量计。超声波流量计是近年来发展很快的流量测量技术，其主要有时差式流量计和多普勒流量计。以下将介绍赛默飞世尔科技生产的M-PULSe超声波液体流量测量系统。

M-PULSe多声道超声波液体流量测量系统由超声波流量计管和全功能流量计算机组成（如图1所示），具有测量精度高，测量重复性好，机型简洁，易于安装，本质安全，并且保养简单等特点。

高测量精度和重复性

M-PULSe超声波流量计采用4声道超声波同时测量液体流速，测量精度达到±0.10%，测量重复性达到±0. 02%。其独特的4声道Out of Plane设计（美国专利号7299140B2）能够积分拟和流体在管道内的流量刨面，减低涡流等扰动对测量的影响，从而准确的计算流体流速（如图2所示）。M-PULSe的测量精度和重复性优于其他同类产品的对称式8声道设计。

全功能流量计算机、专用诊断测量软件

M-PULSe超声流量测量系统捆绑全功能的流量计算机以及专用的诊断测量软件，用户无需另外购买，从而可节省用户开支，并缩短系统的初安装周期。

M-PULSe可通过专用的诊断测量软件进行设置、调试及实时监控。所有的测量数据均可导出并保存，可以用于诊断系统运行状况，检测流体物理状态的变化。其独特的测量程序可对液体声速进行自动检测跟踪，实时积分拟和流体在管道内的流量刨面，从而保证流量测量的精确度。

图2  M-PULSe的4声道Out of Plane设计

低检定成本、低维护费用

每套M-PULSe超声波流量测量系统均带有特定的流量校准曲线和数据库。流量校准曲线是基于流体的雷诺数而定，因此可适用于校正不同的液体（液体粘度0~1500 cSt）和不同的流速（流速0~40 ft/s）。由于超声波流量计无活动部件，年度甚至双年的标准容积流量检定即可保证其测量精度。由于其机械系统中没有任何活动部件，与被测流体没有物理接触，因此其保养和维护极为简单。例如所有的超声传感器均可On-the-Fly拆卸更换，对管道系统的完整性没有任何影响，甚至无需停机截流。原则上而言，超声波流量计不需要定期的校准，极大地降低了停机维护的成本。

超低的耗能

低耗能是M-PULSe超声波流量计的另一大优点。超声波流量计对管道系统而言仅仅是一段标准直径的直管，因此几乎没有额外的压力降产生。一般来说，M-PULSe产生的压降在0.01~0.05 PSI，而涡轮流量计的压降则在15~20 PSI。因此单就驱动费用而言，一台M-PULSe超声波流量计每年可为用户节省几万美元。

除了以上的优点，超声波流量计对被测流体的纯度要求较低，可以测量含有少量杂质的液体。对于含有少量气相的液体，只要调整超声波流量计的安装而使超声传感器位于液相部分，则测量结果亦不会受到影响。超声波流量计可以对流体特性进行实时监测，向用户提供如密度、粘度、流体声速等流体参数。利用液体中声速的不同，超声波流量计还可以检测不同种类流体之间的相界面，从而用于监测多种液体共流的情况。