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哪些(xiē)因(yīn)素(sù)會影響(xiǎng)超聲波流量計的計量精度
  • 發(fā)布日期：2019-03-26      浏覽次數：1876
      •        超聲波流量(liàng)計 在相關領域的應用廣泛，當前，較爲常見的(de)超聲波流(liú)量計系統能(néng)夠(gòu)在計算機技術支持下，直接輸出(chū)标準條(tiáo)件(jiàn)下體積量。而(ér)氣體(tǐ)超聲波流量計将天(tiān)然氣作爲(wèi)基礎，通過壓力變送器、在線色譜分析儀(yí)等設備完成計量工作。相比較(jiào)傳統設備而言，這(zhè)種計量模式不僅能夠提高工作效率，還能夠爲科學決策提供(gòng)依據，該設備将成爲(wèi)使用領域未來發展的(de)必然選擇。在具體應用中，超聲波流量計信号處理單(dān)元通過對筒體中(zhōng)的氣體流速等要素進行測(cè)量，然後利用在線色譜分析儀等設備計算獲得體積流量，然(rán)後上傳至站控(kòng)系(xì)統當中。
      影響(xiǎng)超聲波流量計的計量精度因(yīn)素很多，較爲關鍵的體現在(zài)三個方(fāng)面：
      1.信号方(fāng)面
         超聲波理想(xiǎng)媒介中傳播，不會出現聲波減弱現象，相反，在非理(lǐ)想媒介(jiè)中傳播過程中，聲波會随之距離的增加而呈現遞減的趨勢，形成将(jiāng)聲波轉換爲熱耗散的過(guò)程。在(zài)研究(jiū)中能夠發現引起媒(méi)介對聲波吸收的因素較多，主要由粘滞吸收(shōu)與熱傳導兩部分構成(chéng)。聲波(bō)的具體計算公式如下：
      α＝αx+α1+αR
      公式中
      α爲聲音衰減系數(shù)。如某流量計系統中(zhōng)采取的200kHz地超聲波發生(shēng)器，信号經過放大和濾波環節後，當探(tàn)頭距離在30cm之内，理論曲線與實際曲線相重合；當距離超過30cm之(zhī)外，實際信(xìn)号曲線斜率比理論斜率小，出現這種情況的原因在于噪聲的産生。
          超聲波流量計工作是超聲波在不同介質與流向中速度差異進行的計(jì)量。超聲波在通道中傳播時間(jiān)是設備進行(háng)流量計算的主要因素。在設(shè)備運行過程中(zhōng)，超聲(shēng)信号對于計量産(chǎn)生的影響具體表現如下：調壓閥與節流裝置(zhì)産生的噪聲(shēng)爲寬頻噪聲，高頻部分随着節流裝置前後壓(yā)差和流量增加而增加，進(jìn)而影響超聲信号(hào)傳輸，終降低(dī)計量準确性。由(yóu)此可見，對于計量精度而言，應(yīng)盡量控制噪聲的産生。
      2.硬件方(fāng)面
      時差法超聲(shēng)波流量計的計量精(jīng)度(dù)主要是超聲波順逆流的時間計(jì)時精度，計算公式(shì)如(rú)下：
      v=（t2-t1）Lt1-1t2-1arccosθ
          試驗表明，當傳感器之間的安裝距(jù)離相對誤差在5%之(zhī)内時，流量相對誤差在10%，也就(jiù)是說前者(zhě)越大，後者(zhě)也将随之增加。而(ér)管道内徑(jìng)相對誤差爲-3.3%時，流量誤差爲-5%。同時，超聲波流(liú)量計換(huàn)能器、信号處理等配件的安裝(zhuāng)質量也(yě)将影響(xiǎng)設備運行。如某計量站流量安裝運行後，受到第二聲道探頭接線松動引起的聲道聲速變小，導緻設備計量精度大打折扣。
          受到換能器信号線(xiàn)的(de)影響，計量(liàng)結果偏低，使得計量(liàng)系統無法準确進行計(jì)量。就超聲波(bō)流量計特性而言，流速沿着軸線均(jun1)勻分布的流态能夠改善計量不準确情(qíng)況，所以在流(liú)量計上下遊位置進行調整，能夠避免由于硬件安裝(zhuāng)造成(chéng)的計量精度不高(gāo)問題。
      3.流場方面
          流場作爲重要影響因素，雖(suī)然當流體流速較小時，其沿着直線傳播(bō)，但是這種差别仍然(rán)不容忽視。在(zài)特定條件下，設備(bèi)偏移距離與探頭半徑相當(dāng)，收到的信号幅值将會(huì)被削弱，進而影響到計(jì)量精度。
          此外，在流(liú)量計運行過程中，壓力、溫度測量都是由現場遠傳(chuán)儀表完成(chéng)測量目标，該數值直接參與到流量計算當中(zhōng)。就公式來看，獲取的(de)壓力和溫(wēn)度對(duì)于流量計計量結果具有直接影響。壓力與流量之間呈正相(xiàng)關，而溫(wēn)度與流量呈(chéng)現負相(xiàng)關。受到工作(zuò)環境等外界因素的(de)變化，得到的測量結果也會發生偏差。綜上所述，超聲波流量計 的計量精(jīng)度影響因素不于某一方面(miàn)，要想提(tí)高其(qí)計量精度，需(xū)要從多個方面入(rù)手。
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