超声波流量计具有无压力损失、性价比高、测量范围宽等特点，在大管径天然气计量中应用广泛。本文以丹尼尔四声道超声波流量计为例，介绍其现场诊断方法，丹尼尔四声道超声波流量计诊断端口用户可以通过便携式计算机直接地或通过调制解调器远程地与超声波流量计接口，无需中断流量计算机的在线服务且不会影响流量和总流量的计量。

通过CUI软件能够实时显示流量计受脏污影响的情况，及时发现判断流量计存在的问题，获取流量计数据并加以分析，微小变化较难通过单个数据显示出来，可用CUI将多个Excel数据文件合并成一个文件，并形成趋势图，以便从图形中识别流量计长期使用中的微小变化，动态反映流量计运行状况。

一、诊断前的准备工作

诊断前需具备便携式计算机(带RS232接口)、以太网线或RS232数据线，在便携式计算机上需要安装CUI软件。

目前，与超声波流量计连接主要有以太网和RS232两种连线方式，以太网连接方式需要向厂家购买授权的“KEY”，否则首次使用以太网连接超过50天后将无法连接。RS232连接不受这方面的约束。

二、现场诊断

超声波现场诊断的5个基本参数分别为增益值(Gain)、信号质量(Signal Quality)、信噪比(SNR)、流速特性(Velocity Profile)、声速(Speed of Sound)。通过对以上5个基本参数的实时检测诊断，当脏污物引起仪表显示准确度发生变化时，系统能自动识别。

1.增益值

增益值要对接收到的信号增强多少，才能达到需要的振幅强度，如果信号强度衰减，信号增强。流量计自动获取增益值，根据被测介质情况自动增加信号强度至上限，增益值随压力、气体流速、探头受脏污介质影响的情况而变化。当探头受脏污介质影响严重时，增益值会自动增加以达到测量的要求，直至增至上限。

2.信号质量

丹尼尔四声道超声波流量计通常有100%信号质量，接近流量计所允许的最大流速时，信号质量可能会小于100%，当流速仅达最高流速的50%而信号质量未达100%时，应对流量计进行必要的检查，但小于100%的准确度不意味着准确度变差，超过25%的信号质量是可以接受的。

3.信噪比

信噪比是指接收到的信号和背景噪音的数值比率。通常情况下，流量计正常工作有较高的信噪比，丹尼尔四声道超声波流量计正常工作信噪比大于1000，低信噪比常常意味着控制阀噪音的存在，信噪比小于250会导致信号质量小于100%，当信噪比小于100时，会影响流量计的准确度。

4.流速特性

流速特性的显示根据流量计声道设计而不同，剖面系数(靠近圆心的两个声道的流速除以外侧两个声道流速的比率)是流量计受脏污影响的最佳指示器，能够诊断出整流器的工作状况，剖面系数的实时监测对于保持准确度非常重要。理想的剖面系数是1.17，即外侧声道(A和D)流速为平均流速的0.89倍，靠近圆心的声道(B和C)流速是平均流速的1.042倍。如果剖面系数与1.17差值的绝对值大于0.05，就需要调查原因。原因可能是漩涡或上游整流器部分阻塞。

5.声速

声速计算能帮助辨别探头上是否有异物，声速受气体组分、压力和温度的影响，当某个声道的声速与流量计的平均声速差值超过0.35%时，该声道会产生警告。

三、结束语

超声波流量计在实际应用中会遇到各种各样的问题，定期连接CUI软件进行数据分析诊断，便于及时发现问题，作为超声波流量计的应用工程师，必须具备一定的现场诊断和处理一般故障的能力，为企业节约成本。