天然氣是一種低碳的化石類能源，基于環(huán)保的需求，近年來(lái)，我國(guó)天然氣工業(yè)發(fā)展迅速。時(shí)差法多聲道氣體超聲波流量計(jì)（以下簡(jiǎn)稱超聲波流量計(jì)）計(jì)憑借其測(cè)量準(zhǔn)確度高、無(wú)可動(dòng)部件、完善的自診斷功能等諸多優(yōu)點(diǎn)，在天然氣計(jì)量領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。由于天然氣貿(mào)易量巨大，測(cè)量結(jié)果的細(xì)微偏差對(duì)貿(mào)易交接雙方的利益會(huì)產(chǎn)生直接影響。為達(dá)到準(zhǔn)確測(cè)量的目的，超聲波流量計(jì)需要在正確的安裝條件下使用。

由于部分現(xiàn)場(chǎng)使用的超聲波流量計(jì)，在設(shè)計(jì)與制造工藝上參考的國(guó)際相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)與我國(guó)管道法蘭標(biāo)準(zhǔn)體系存在英制與公制的差異，使得在法蘭處實(shí)際的公稱尺寸（以下簡(jiǎn)稱管徑）與其連接的上、下游管道管徑尺寸存在偏差。GB/T 18604-2014《用氣體超聲波流量計(jì)測(cè)量天然氣流量》對(duì)此提出了明確要求：尺寸偏差應(yīng)在管徑的1%以內(nèi)，且不超過(guò)3mm。但在實(shí)際安裝過(guò)程中該問(wèn)題常常被忽視。

安裝條件作為影響超聲波流量計(jì)測(cè)量準(zhǔn)確度的重要因素，近年來(lái)研究的重點(diǎn)主要集中在：上、下游管道結(jié)構(gòu)（擴(kuò)/縮管、彎管等）、管道長(zhǎng)度、整流器類型、輔助儀表安裝位置等方面，對(duì)于管徑尺寸偏差對(duì)超聲波流量計(jì)測(cè)量結(jié)果的影響缺少系統(tǒng)研究。本文參考天然氣計(jì)量現(xiàn)場(chǎng)使用超聲波流量計(jì)的實(shí)際安裝條件，通過(guò)數(shù)值模擬技術(shù)并結(jié)合實(shí)流測(cè)試驗(yàn)證的方式，定量研究管徑尺寸偏差對(duì)超聲波流量計(jì)測(cè)量準(zhǔn)確度影響，得出以下結(jié)論。

（1）壓力對(duì)正向尺寸偏差帶來(lái)的測(cè)量誤差影響不大；負(fù)向尺寸偏差帶來(lái)的測(cè)量誤差隨著壓力的增加會(huì)從負(fù)向向正向轉(zhuǎn)變，該問(wèn)題在實(shí)際應(yīng)用中需額外注意。對(duì)于DN200超聲波流量計(jì)，1%的尺寸偏差偏差對(duì)流量測(cè)量偏差的影響不超過(guò)為0.03%；3mm的正向尺寸偏差上限對(duì)測(cè)量偏差的影響最高為0.05%；當(dāng)超過(guò)管徑偏差的安裝條件要求時(shí)，尺寸偏差對(duì)其測(cè)量誤差的影響最大為0.22%。

（2）尺寸偏差對(duì)超聲波流量計(jì)的測(cè)量結(jié)果的影響隨偏差尺寸的增大而增加，管徑尺寸偏差對(duì)于小口徑超聲波流量計(jì)測(cè)量誤差影響更顯著當(dāng)尺寸偏差符合安裝要求時(shí)，1%的尺寸偏差對(duì)DN100和DN200超聲波流量計(jì)的影響最高為0.03%，對(duì)于DN50的超聲波流量計(jì)的影響達(dá)0.07%。+3mm的尺寸偏差DN100和DN200超聲波流量計(jì)的影響也不超過(guò)0.15%，對(duì)于DN50的超聲波流量計(jì)的影響達(dá)0.20%。對(duì)于DN100和DN200的超聲波流量計(jì)，測(cè)量誤差隨尺寸偏差的增加呈線性增長(zhǎng)趨勢(shì)；對(duì)于DN50的超聲波流量計(jì)，誤差曲線增長(zhǎng)顯著，呈非線性趨勢(shì)。

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