基于超聲測流技術(shù)的礦用氣體超聲波流量計(jì)解決了煤礦井下瓦斯氣體流量測量的4大難題。
（1）低流速瓦斯氣體流量的測量。煤礦井下瓦斯管道大口徑、低流速的情況較常見，如瓦斯抽采末端 管道。差壓式流量計(jì)，如孔板、V錐、巴類等，以及渦街流量計(jì)、旋進(jìn)旋渦流量計(jì)，其測量流速下限一般為3～5m/s，氣體流速低于該下限不能準(zhǔn)確測量，甚至儀表不能正常工作，這是由其測量原理決定的。山西某集團(tuán)很多礦使用孔板、V 錐、渦街、旋進(jìn)旋渦等流量計(jì)，計(jì)量瓦斯氣體體積流量，在低流量時(shí)，這些流量計(jì)都不能穩(wěn)定工作，甚至無法工作。氣體超聲波流量計(jì)，在低流速時(shí)，流體噪音更小，相對于高流速，測量更穩(wěn)定?，F(xiàn)場工況流速為0.5m/s時(shí)，也能準(zhǔn)確測量。
（2）瓦斯氣體含大量煤灰、煤粉、臟污雜質(zhì)及水分的工況下儀表長期在線穩(wěn)定運(yùn)行。瓦斯抽放管道中含大量煤灰、煤粉、等臟污雜質(zhì)及水分，介質(zhì)組分及密度變化大，氣體密度很難準(zhǔn)確計(jì)算，氣體中水分會形成一定的分壓，雜物易易堵塞取壓孔，等等，就造成孔板、V錐等差壓式流量計(jì)不能在這種復(fù)雜工況下長期穩(wěn)定、可靠地工作。渦街流量計(jì)，其插入管道道內(nèi)的流量檢測部件易被雜質(zhì)粘附、包裹，從而改變了其迎流面幾何尺寸，影響正常測量。旋進(jìn)旋渦流量計(jì)對臟污雜質(zhì)容忍度更低，所以也不能在這種工況下長期穩(wěn)定、可靠地工作。氣體超聲波流量計(jì)測量與介質(zhì)密度無關(guān)，測量介質(zhì)中水分對其測量無影響，超聲波穿透能力較強(qiáng)，臟污雜質(zhì)即使包裹測量探頭，對測量也基本沒影響，測量無需取壓孔，不會存在取壓孔堵塞問題。因此，這種工況下氣體超聲波流量計(jì)能長期、穩(wěn)定、可靠地運(yùn)行，這是其區(qū)別于其他氣體流量計(jì)的最關(guān)鍵、最本質(zhì)的特性。
（3）管道瓦斯氣體流速范圍變化較大場合的流量測量。為滿足智能化礦山、綠色礦山的建設(shè)需求，節(jié)約能源，瓦斯抽采會根據(jù)現(xiàn)場情況適時(shí)調(diào)整抽采動力，這樣管道內(nèi)瓦斯氣體流速會不斷變化，而且變化范圍較大?？装辶髁坑?jì)、V錐流量計(jì)、渦街流量計(jì)等量程比達(dá)到1∶10時(shí)，其精度已經(jīng)很難保證了。氣體超聲波流量計(jì)，正常流速范圍0.5～30m/s，量程比通常為1∶60，極端惡劣工況下至少也能保證量程比1∶30，能適應(yīng)瓦斯抽采時(shí)流速范圍變化大的工況。
（4）解決瓦斯氣體流量儀表日常維護(hù)量大的難題。孔板、V錐、渦街、旋進(jìn)旋渦等流量計(jì)，需要定時(shí)維護(hù)流量檢測部件，否則不能正常工作。根據(jù)目前山西某集團(tuán)五陽煤礦井下瓦斯抽放情況，一般1～2月左右需維護(hù)1次瓦斯流量計(jì)。氣體超聲波流量計(jì)，安裝在管內(nèi)的探頭無活動部件、無取壓孔、無旋渦渦流發(fā)生體，能容忍瓦斯氣體中的水分及臟污雜質(zhì)，儀表安裝調(diào)試正常工作后，較長時(shí)間內(nèi)無需維護(hù)。
