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哪些因(yīn)素會影響超(chao)聲波流量計(jì)的計量精度(dù)
發布日期：2025-12-01 浏(liu)覽次數：1876
超聲(shēng)波流量計
在(zài)相關領域的(de)應用廣泛，當(dāng)前，較爲常見(jian)的超聲波😘流(liú)量計系統能(neng)夠在計算機(ji)技術支持下(xià)，直接輸出标(biāo)準條件⭐下體(ti)積量。而氣體(tǐ)超聲波流量(liang)計将天然氣(qì)作爲🌂基礎，通(tong)過壓力變送(sòng)器、在線色譜(pǔ)分析儀等設(she)備完成計量(liàng)工作。相比較(jiào)傳統設備而(ér)言，這種計🥰量(liàng)模式不僅能(neng)夠提高工作(zuo)效率，還能夠(gòu)爲科學決策(ce)提供依據，該(gāi)🚶設備将成爲(wei)使用領域未(wei)來發展的必(bi)然選擇。在具(jù)體應用中，超(chao)聲波流量計(jì)信号處理單(dan)元通過對筒(tong)體中的氣體(tǐ)流速等要素(sù)進行測量，然(rán)後利用在線(xian)色譜分⛷️析儀(yí)等設備計算(suàn)獲得🌍體積✊流(liu)量，然後上傳(chuán)至站控系統(tǒng)當中。
影響超(chao)聲波流量計(jì)的計量精度(du)因素很多，較(jiào)爲關鍵的體(tǐ)現在三個方(fāng)面：
1.信号方面(miàn)
超聲波理想(xiǎng)媒介中傳播(bō)，不會出現聲(sheng)波減弱現象(xiàng)，相反，在非理(lǐ)想媒介中傳(chuán)播過程中，聲(shēng)波會随之距(ju)離的增加而(er)呈現遞減的(de)趨勢，形成将(jiāng)聲波轉換爲(wèi)熱耗散的過(guo)程。在研究中(zhong)能夠發現引(yǐn)起媒介對聲(sheng)波吸收的因(yin)素較多，主要(yào)由粘滞吸收(shou)與熱傳導兩(liang)🌈部分構成。聲(sheng)波的具體計(ji)㊙️算公式如下(xià)：
α＝αx+α1+αR
公式中
α爲聲(sheng)音衰減系數(shù)。如某流量計(jì)系統中采取(qǔ)的200kHz地超聲波(bo)發生器，信号(hào)經過放大和(hé)濾波環節後(hou)，當探頭🏒距離(lí)⭐在30cm之内，理論(lùn)曲線與實際(ji)曲線相重合(he)；當距離🈲超過(guo)30cm之外，實際信(xin)号曲線斜率(lü)⚽比理論斜率(lǜ)小，出現這種(zhǒng)情況的原因(yīn)在于噪聲的(de)産生。
超聲波(bō)流量計工作(zuò)是超聲波在(zai)不同介質與(yǔ)流向中速度(du)差🏃🏻異進行的(de)計量。超聲波(bō)在通道中傳(chuán)播時💋間是設(shè)備進行♌流量(liang)計算的主要(yao)因素。在設備(bei)運行過程中(zhōng)，超聲信号對(duì)于計量産生(sheng)的影響具體(tǐ)表現如下：調(diao)壓閥與節流(liu)裝置産生的(de)噪聲爲寬頻(pin)噪聲🧡，高頻部(bù)分随着節流(liú)裝置前後壓(ya)差和流量增(zeng)加而增加，進(jìn)而影響超聲(shēng)信号傳輸🔞，終(zhōng)降低計量準(zhǔn)确性🏃♂️。由此可(kě)見，對于計量(liang)精度而言，應(yīng)盡量控制噪(zao)聲的産生。
2.硬(ying)件方面
時差(cha)法超聲波流(liu)量計的計量(liang)精度主要是(shi)超聲波順逆(nì)流的時♌間計(jì)時精度，計算(suàn)公式如下：
v=（t2-t1）Lt1-1t2-1arccosθ
試(shi)驗表明，當傳(chuan)感器之間的(de)安裝距離相(xiang)對誤差在5%之(zhi)内時，流量相(xiang)對誤差在10%，也(ye)就是說前者(zhě)越大，後者也(yě)将随之增加(jia)。而管道内徑(jing)相對誤差爲(wèi)-3.3%時，流量誤差(chà)爲-5%。同時，超聲(shēng)波流量計換(huan)能器、信号處(chu)理等配件🐕的(de)安裝質♉量也(yě)将影響設備(bèi)運行。如某計(ji)量站流量安(ān)裝運行後，受(shou)到第二聲⛷️道(dào)探頭接線🥵松(sōng)動引起的聲(sheng)道聲速變小(xiǎo)，導緻設備計(ji)量💜精度大打(dǎ)折扣。
受到換(huàn)能器信号線(xian)的影響，計量(liàng)結果偏低，使(shǐ)得計量系統(tǒng)無法準确進(jin)行計量。就超(chāo)聲波流量計(jì)特性而言，流(liu)速沿着軸線(xiàn)均勻分布的(de)流态能夠改(gǎi)善計量不準(zhun)确情況，所以(yǐ)在流量計上(shang)下遊位置進(jin)行調整，能夠(gòu)避免由于硬(yìng)件安裝造成(cheng)的計量精度(dù)不高問題。
3.流(liú)場方面
流場(chǎng)作爲重要影(yǐng)響因素，雖然(rán)當流體流速(sù)較小時，其沿(yán)着直線傳播(bō)，但是這種差(cha)别仍然不容(róng)忽視。在特定(dìng)條件下，設備(bei)偏移距離與(yu)探頭半徑相(xiang)當，收到的信(xin)号幅值将會(huì)被削弱，進而(er)影響到計量(liang)精度。
此外，在(zai)流量計運行(háng)過程中，壓力(lì)、溫度測量都(dōu)是由現場遠(yuǎn)傳儀表完成(chéng)測量目标，該(gai)數值直接參(can)與到流量計(ji)算當中。就公(gong)式來看，獲取(qǔ)的壓力和溫(wēn)度對于流量(liàng)計計量🌈結果(guǒ)具有直接影(yǐng)響。壓力與流(liu)量之間呈正(zheng)相關，而溫度(du)與流量呈現(xian)負相關。受到(dào)工作環境等(děng)外界因素的(de)變化🐉，得到的(de)測量結果也(yě)會發🔞生偏差(chà)。綜上🔱所述，超(chao)聲波流量計(ji)
的計量精度(du)影響因素不(bu)于某一方面(miàn)，要想提高其(qi)計量精度，需(xu)要從多個方(fāng)面入手。
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