哪(nǎ)些因素會影響(xiang)超聲波流量計(ji)的計量精度
發(fā)布日期：2025-12-01 浏覽次(cì)數：1876
-
超聲波流量(liang)計
在相關領域(yù)的應用廣泛，當(dang)前，較爲常見的(de)超聲波流量計(ji)系統能夠在計(jì)算機技術支持(chí)下，直接輸出标(biao)準條件下體積(ji)量。而氣體超聲(sheng)波流量計将天(tiān)然氣作爲基礎(chǔ)，通🈲過壓力變送(song)器、在線色譜分(fen)析儀等設備完(wan)成計量工作。相(xiang)比較傳統設備(bei)而言，這種計💋量(liàng)模式不僅能夠(gou)提高工作效率(lǜ)，還能🈲夠爲科學(xue)決策提供依據(ju)，該設備将成爲(wei)使用領域未來(lái)發展的📱必然選(xuǎn)擇。在具體應用(yòng)中，超聲波流量(liang)計信号處理單(dan)元通過對筒體(ti)中的氣體流速(su)等要💚素進行測(cè)量，然後利用在(zài)線色譜分析儀(yí)等設備計算獲(huò)得體積💃🏻流量，然(rán)後上傳至🐇站控(kòng)系統當中。
影響(xiang)超聲波流量計(ji)的計量精度因(yin)素很多，較爲關(guān)鍵🔞的體現🚶♀️在㊙️三(san)個方面：
1.信号方(fang)面
超聲波理想(xiǎng)媒介中傳播，不(bu)會出現聲波減(jiǎn)弱現象，相反，在(zai)非理想媒介中(zhōng)傳播過程中，聲(shēng)波會随之距離(lí)的增加💋而呈現(xian)遞減的趨勢，形(xing)成将聲波轉換(huàn)爲熱耗散☂️的過(guo)程✂️。在研究❌中能(néng)夠🛀🏻發現引起媒(mei)介對聲💔波吸收(shōu)的因素較多，主(zhu)要由粘滞吸收(shou)與熱傳導兩☀️部(bu)分構成。聲波的(de)具體計算公式(shi)如下：
α＝αx+α1+αR
公式中
α爲(wèi)聲音衰減系數(shù)。如某流量計系(xi)統中采取的200kHz地(di)超聲💰波發生器(qi)，信号經過放大(dà)和濾波環節後(hòu)，當探頭距離在(zài)30cm之内，理論曲❌線(xian)與實際曲線相(xiàng)重合；當距離超(chao)過30cm之🈚外，實際信(xin)号曲🤞線斜率比(bi)理論斜率小，出(chu)現這種情況的(de)原因在于噪聲(shēng)的産生。
超聲波(bo)流量計工作是(shi)超聲波在不同(tong)介質與流向中(zhong)速🧑🏾🤝🧑🏼度差異進行(háng)的計量。超聲波(bō)在通道中傳播(bō)時♈間是👌設備進(jin)行流量計算的(de)主要因素。在設(shè)備運行過程中(zhōng)，超聲信号對于(yu)👄計量産🈲生的影(ying)響具體表現如(ru)下：調壓閥與節(jie)流裝置産生的(de)噪聲爲寬頻噪(zào)聲㊙️，高頻部分随(sui)着節流裝置前(qián)後壓差和流量(liang)增加而增加，進(jin)而影㊙️響🐉超聲信(xìn)号傳輸，終降低(di)計量準确性。由(you)此可見，對于計(ji)量精度🐕而言，應(yīng)盡量控制噪聲(shēng)的産生。
2.硬件方(fang)面
時差法超聲(sheng)波流量計的計(jì)量精度主要是(shì)超聲波順逆流(liu)的時間計時精(jīng)度，計算公式如(ru)下：
v=（t2-t1）Lt1-1t2-1arccosθ
試驗表明，當(dāng)傳感器之間的(de)安裝距離相對(dui)誤差在5%之内時(shí)，流㊙️量相對誤差(chà)在10%，也就是說前(qián)者越大，後者也(yě)将㊙️随之增加。而(er)管道内徑相對(duì)誤差爲-3.3%時，流量(liang)誤差爲-5%。同時，超(chao)聲💔波流量💞計換(huan)能器、信号💁處理(li)等配件的安裝(zhuang)質量也将影🎯響(xiang)設備運行。如某(mǒu)計量站流量⭐安(ān)裝運行後，受到(dao)第二聲道探頭(tóu)接線💃🏻松動引起(qi)的聲道聲速變(biàn)小，導緻設備計(jì)量⛷️精度大打折(shé)扣。
受到換能器(qì)信号線的影響(xiǎng)，計量結果偏低(dī)，使得計量系統(tǒng)無法準确進行(háng)計量。就超聲波(bo)流量計特性而(er)言，流速沿着♈軸(zhóu)線均勻分布的(de)流态能夠改善(shan)計💔量不準确情(qing)況，所以在流量(liàng)計上下遊位置(zhì)進行調整，能夠(gou)避免由于硬件(jian)安裝造成的計(ji)量精度不高問(wèn)題。
3.流場方面
流(liu)場作爲重要影(yǐng)響因素，雖然當(dāng)流體流速較小(xiao)時，其沿着直線(xiàn)傳播，但是這種(zhǒng)差别仍然不容(róng)忽視。在🔴特定條(tiáo)件❄️下，設備偏移(yí)距離與探頭半(ban)徑相當，收到的(de)信号幅值将會(hui)被削😘弱，進而📞影(ying)響到計量精度(dù)。
此外，在流量計(jì)運行過程中，壓(ya)力、溫度測量都(dou)是由現場遠傳(chuán)儀㊙️表完成測量(liàng)目标，該數值直(zhi)接參與到📧流量(liang)計算當中。就公(gōng)式來看，獲取的(de)壓力和溫度對(duì)于流量計計量(liàng)結果具有直接(jiē)影響。壓力與流(liú)量之間呈正相(xiang)關，而溫度與流(liú)量呈現負相關(guān)。受到工作環境(jìng)等外界因素的(de)變化，得到的測(cè)量結果也會發(fā)生偏差。綜上所(suǒ)述，超聲波流量(liang)計 的計量精度(du)影響因素不于(yú)某一方面，要想(xiǎng)提高其🐇計量精(jīng)度，需要從多個(ge)方面入手。
