随着中国天然气生产和消费总量的快速增长，天然气作为优质高效、绿色清洁的低碳能源，已经越来越多的被人们所利用。天然气贸易交接计量也变得越来越重要。目前国内天然气贸易计量主要采用超声流量计、涡轮流量计、孔板流量计等。相对于涡轮流量计和孔板流量计，超声流量计凭借其量程大、精度 高、重 复 性 好、压 损 小、无可动部件、使用寿命长、具有自我诊断功能等优点，已成为天然气贸易交接中的主流计量器具。尤其在大口径、大流量、高压力的天然气外输计量中，气体超声流量计的优势尤为明显［1 － 2］。根 据 JJG 1030—2007 《超声流量计》检定规程，超声流量计每两年需要进行检定一次［3］，流量计的拆装和运输，消耗了大量的时间和人力，目前具有天然气实流检定能力的武汉分站、南京分站、成都分站等国家站受检定能力的限制，使得很多流量计需要提前排队送检。超声流量计检定周期内实际使用时间被大大缩短。另外，JJG 1030— 2007 《超声流量计》检定规程规定可以每六年对超声流量计检定一次并每年在使用现场进行使用中检验［3］。所以使用声速核查对超声流量计进行使用中检验，不仅能够提高超声流量计计量性能的可靠性和天然气输差原因分析的科学性，同时还能延长超声流量计的实流检定周期，降低维护成本。
1 声速核查的原理
超声流量计是通过传播时间差法测量气体流量的速度式流量计，声脉冲沿声道方向传播，由其中一个换能器发射，另一个换能器接收，基本原理如图 1 所示。图中: L 为声道长度，m; t1 为声脉冲顺流传播时间，s; t2 为声脉冲逆流传播时间，s; θ 为声道与管道轴线间的夹角。
顺流传送的声脉冲被气流加速，逆流传送的声脉冲被气流减速，其传播时间差与气体的轴向平均流速有关，通过声道长度、声波顺流传播时间和逆流传播时间，可以计算出声波在气流中的传播速度 Cf，如式 ( 1) 所示，同时可以计算出工作条件下通过气体超声流量计的气体轴向流速 V，如式 ( 2) 所示，从而计算出气体的轴向平均流速和流量。
超声流量计体积流量计算由气体轴向平均流速和流通面积的乘积计算得出，流量计的流通面积出厂时已经确定不变，所以流量只与气体轴向流速相关。参与气体轴向流速计算的参数包括声道长度、声道角以及顺流逆流的传播时间，其中声道长度和声道角同样在流量计出厂时就已经确定，由式 ( 2) 可以得出，流体流速的计算只需要准确测量出声波的传播时间。而从式 ( 1) 也可以发现，声速也是通过测量声波的传播时间得到的。所以通过对超声流量计声速的核查，可以检验流量计测量声速的准确性，确定声波传播时间的准确性，从而可以确定流体流速的准确性，判断流量计性能是否正常［4 － 5］。
2 声速核查方法
2. 1 核查条件
声速核查时要求测量管道内气体流动稳定，温度分布均匀，气体流速不低于流量计分界流量对应的流速，同时超声流量计配套使用的压力、温度测量仪表应符合 GB /T 18603 的要求，具备有效的检 定 证 书，其中压力仪表非常大允许误差为± 0. 2% ，单次测量压力波动不超过 ± 0. 5% ，温度仪表非常大允许误差为 ± 0. 3 ℃，单次测量温度波动不超过 ± 0. 5 ℃，气体组成分析方法应符合 GB / T 13610 和 GB /T 13609 的要求，气相色谱仪应具备有效 的 检 定 证 书。理论声速计算软件应按照AGA Ｒeport N0. 10 执行。
2. 2 核查步骤及技术要求
( 1) 将天然气流量调节至分界流量以上; ( 2) 待流量稳定后，记录流量计信息诊断数据，导出流量计诊断报告; ( 3) 测量记录管道内气体的温度、压力、组分等数据，并将这些数据输入理论声速计算软件; ( 4) 将计算声速和流量计测量的平均声速进行比较，声速偏差应符合表 1 的要求; ( 5) 重复上述步骤，连续测量 3 次，计算出测量结果重复性，应符合表 1 的要求。
综上所述，对标是一项取长补短、不断进步的工作，不是简单的数据对比，在越来越激烈的市场竞争下，企业计量专业对标是明确自己与同行先进企业在各方面存在的差距和问题，合理引用先进企业的经验，不断缩小与先进企业的差距。
