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哪些因(yin)素會影響超(chao)聲波流量計(ji)的計量精度(dù)
發布日期：2025-12-01 浏(liú)覽次數：1876
超聲(sheng)波流量計
在(zài)相關領域的(de)應用廣泛，當(dāng)前，較爲常見(jiàn)的超聲波流(liu)量計系統能(néng)夠在計算機(ji)技術支持下(xià)，直接輸出⚽标(biao)準條件下體(tǐ)積量。而氣🏃體(tǐ)超聲波流量(liang)計将天然氣(qi)作爲基礎，通(tong)過壓力變送(sòng)器🔞、在線色譜(pu)分析儀等設(shè)備完成計量(liàng)工作。相比較(jiào)傳♌統設備而(er)🔱言，這種計量(liang)模式不僅能(neng)夠提高工作(zuò)效率，還能🏃♀️夠(gou)爲科學決⁉️策(ce)提供依據，該(gai)設備将成爲(wei)使用領域未(wèi)來發展的必(bì)然選擇。在具(jù)體應用中，超(chao)聲波流量計(jì)信号處理單(dān)元通過對筒(tong)體中的氣體(tǐ)流速等要素(sù)進行測量，然(ran)後利用在線(xian)色譜分析儀(yi)等設備計算(suàn)獲得體積流(liú)量，然後上傳(chuán)至♊站控系統(tong)當中。
影響超(chāo)聲波流量計(ji)的計量精度(du)因素很多，較(jiào)爲關鍵📧的體(tǐ)現在三個方(fang)面：
1.信号方面(mian)
超聲波理想(xiang)媒介中傳播(bo)，不會出現聲(shēng)波減弱現象(xiang)😘，相🌐反，在🈲非理(li)想媒介中傳(chuan)播過程中，聲(sheng)波會随之距(jù)離的增加而(ér)呈現遞減的(de)🏃♂️趨勢，形成将(jiang)聲波轉換爲(wei)熱耗散🏃🏻的過(guò)程。在研究中(zhong)能夠發現引(yin)♻️起媒介對聲(sheng)波吸收的因(yin)素較多，主要(yao)由粘滞吸收(shōu)與熱傳導兩(liang)部分構成。聲(sheng)波的具體計(jì)算公式如下(xià)：
α＝αx+α1+αR
公式中
α爲聲(shēng)音衰減系數(shu)。如某流量計(jì)系統中采取(qu)的200kHz地超聲波(bo)‼️發生☁️器，信号(hào)經過放大和(he)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(guò)30cm之外，實際💃信(xìn)号曲⭐線斜率(lü)比理論斜率(lǜ)小，出現這種(zhong)情況☂️的原因(yīn)在🌈于噪聲的(de)♍産生。
超聲波(bō)流量計工作(zuo)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(bèi)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(diào)壓🌏閥與節流(liu)裝置産生的(de)噪聲爲寬頻(pín)噪聲，高頻部(bù)分随着節流(liú)裝置前後壓(yā)差和🧡流量增(zēng)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(ke)見，對于計量(liang)精度而言，應(yīng)盡量控制噪(zào)聲的産🌈生。
2.硬(ying)件方面
時差(chà)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(ji)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(xiàng)對誤差在5%之(zhi)内時，流量相(xiàng)對誤差在10%，也(yě)就是說前者(zhe)越大，後者也(ye)将随之增加(jiā)。而管道内徑(jing)相對誤差爲(wei)-3.3%時，流量誤差(cha)爲-5%。同時，超聲(shēng)波流量計換(huàn)能器、信号處(chù)理等配件的(de)安裝質量也(ye)将影響設備(bei)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(xiao)，導緻設備計(ji)量👌精度大打(da)折扣。
受到換(huàn)能器信号線(xiàn)的影響，計量(liang)結果偏低，使(shi)得計量系統(tong)無法㊙️準确進(jìn)行計量。就超(chao)聲波流量計(ji)特性而言，流(liu)速沿着軸線(xian)均勻分布的(de)流态能夠改(gǎi)善計量不準(zhǔn)确情況，所以(yǐ)在流量計上(shàng)下遊☔位置進(jin)行調整，能夠(gòu)避免由于硬(yìng)件安裝造成(chéng)的計量精度(du)不高問題。
3.流(liú)場方面
流場(chang)作爲重要影(ying)響因素，雖然(rán)當流體流速(su)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(ding)條件⭕下，設備(bèi)偏移距離與(yǔ)探頭半徑相(xiàng)當，收到的信(xin)号幅值将🈲會(hui)被削弱，進而(ér)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(dou)是由現場遠(yuǎn)🌈傳儀表完成(cheng)測量目标，該(gāi)數值直接參(cān)與到流量計(ji)算💔當中。就公(gong)式來看，獲取(qu)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(zhèng)相關，而溫度(du)與流量呈現(xian)負相關。受到(dao)工作環境等(děng)外界因素的(de)變化，得到的(de)測量🐪結果也(ye)會發🌐生偏差(chà)。綜上所述，超(chao)聲波流量計(ji)
的計量精度(dù)影響因素不(bu)于某一方面(miàn)，要想提高其(qi)計量精度，需(xū)要從多個方(fāng)面入手。
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