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哪(na)些因素(sù)會影響(xiǎng)超聲波(bo)流量計(jì)的計量(liang)精度
發(fā)布日期(qī)：2025-12-07 浏覽次(cì)數：1876
超聲(shēng)波流量(liang)計
在相(xiang)關領域(yu)的應用(yòng)廣泛，當(dang)前，較爲(wèi)常見的(de)超聲波(bō)🈲流量計(jì)系統能(neng)夠在計(ji)算機技(jì)術支持(chí)下，直接(jiē)輸出标(biāo)準條件(jian)下體積(jī)量。而氣(qi)體超聲(shēng)波流量(liang)計将天(tiān)然氣作(zuò)爲基礎(chǔ)，通過壓(ya)力變送(song)器、在線(xian)色譜分(fèn)析儀等(děng)設備完(wán)成計量(liàng)工作。相(xiàng)比較傳(chuán)統設備(bèi)而言，這(zhè)種計量(liàng)模式不(bu)僅能夠(gou)提高工(gōng)作效率(lǜ)，還能夠(gòu)爲科學(xue)決🐅策提(ti)供依據(jù)，該設備(bèi)将成爲(wèi)使用領(ling)域未來(lai)發展的(de)必然選(xuan)擇。在具(ju)體🌂應用(yong)中，超聲(shēng)波流量(liàng)計信号(hao)處理單(dān)元通過(guò)對筒體(ti)中的氣(qi)體流速(su)等要素(su)進行測(ce)量😍，然後(hou)利用在(zài)線色譜(pu)分🔅析儀(yí)等設備(bei)計算獲(huò)得體積(jī)流量，然(rán)後上傳(chuán)至站控(kong)系統當(dang)中。
影響(xiǎng)超聲波(bō)流量計(jì)的計量(liang)精度因(yin)素很多(duo)，較爲關(guān)鍵的體(ti)現在三(san)個方面(miàn)：
1.信号方(fāng)面
超聲(sheng)波理想(xiang)媒介中(zhong)傳播，不(bu)會出現(xian)聲波減(jian)弱現象(xiang)，相反，在(zai)非理想(xiang)媒介中(zhong)傳播過(guo)程中，聲(shēng)波會随(sui)之距離(lí)的增加(jiā)而呈現(xiàn)遞☂️減的(de)趨勢，形(xíng)成将聲(sheng)波轉換(huàn)爲熱耗(hao)散的過(guo)程。在研(yán)究中能(neng)夠✊發現(xian)引起媒(mei)介對聲(shēng)波吸收(shōu)的🔞因素(sù)較多，主(zhǔ)要由粘(zhān)滞吸收(shou)與熱傳(chuán)導兩部(bu)分構成(chéng)。聲波的(de)具體計(ji)算公式(shì)如下：
α＝αx+α1+αR
公(gōng)式中
α爲(wei)聲音衰(shuāi)減系數(shu)。如某流(liú)量計系(xi)統中采(cǎi)取的200kHz地(dì)超😍聲波(bo)發🔴生⭕器(qì)，信号經(jīng)過放大(dà)和濾波(bō)環節後(hou)，當探頭(tóu)距離在(zai)30cm之✨内，理(li)論曲線(xian)與實際(ji)曲線相(xiang)重合；當(dang)距離💔超(chāo)過30cm之外(wài)，實際信(xìn)号曲線(xiàn)斜率比(bi)理論斜(xié)率小，出(chū)現這種(zhǒng)情況的(de)原因在(zài)于噪聲(shēng)的産生(sheng)。
超聲波(bō)流量計(ji)工作是(shi)超聲波(bō)在不同(tong)介質與(yǔ)流向中(zhong)速㊙️度差(cha)異🏃進行(háng)的計量(liang)。超聲波(bō)在通道(dao)中傳播(bō)時☂️間是(shì)設備進(jìn)行👌流量(liàng)計算的(de)主要因(yīn)素。在設(shè)備運行(háng)過程中(zhong)，超聲信(xìn)号對于(yu)計量産(chan)生的影(yǐng)響具體(ti)表現如(ru)下：調壓(yā)閥與節(jiē)流裝置(zhi)産生的(de)噪聲爲(wèi)寬頻噪(zao)聲，高頻(pín)部分随(suí)⭐着節流(liu)裝置前(qian)後壓差(cha)和流量(liang)增加而(ér)🐕增加，進(jin)而影響(xiǎng)超聲信(xin)号傳輸(shū)，終降低(di)計量準(zhǔn)⛷️确性。由(yóu)此可見(jiàn)，對于計(jì)量精度(du)而言，應(ying)盡量控(kong)制噪聲(sheng)的産生(shēng)。
2.硬件方(fang)面
時差(chà)法超聲(shēng)波流量(liàng)計的計(ji)量精度(du)主要是(shi)超聲波(bō)順逆流(liú)的時間(jiān)計時精(jīng)度，計算(suan)公式如(rú)下：
v=（t2-t1）Lt1-1t2-1arccosθ
試驗(yàn)表明，當(dang)傳感器(qì)之間的(de)安裝距(ju)離相對(dui)誤差在(zài)5%之内時(shi)🌍，流量相(xiàng)對誤差(cha)在10%，也就(jiu)是說前(qian)者越大(dà)，後者也(ye)将随之(zhi)增加。而(er)管道内(nèi)徑相對(duì)誤差爲(wèi)-3.3%時，流量(liàng)誤差爲(wèi)-5%。同時，超(chao)聲🔞波流(liu)量計換(huan)能器、信(xìn)号🐕處理(lǐ)等配件(jiàn)的安裝(zhuāng)質量也(ye)将影響(xiǎng)設備運(yun)☁️行。如某(mǒu)計量站(zhàn)流量安(an)裝運行(háng)後，受到(dao)第二聲(sheng)道探頭(tou)接線🈲松(song)動引起(qǐ)的聲道(dao)聲速變(biàn)小，導緻(zhi)設備計(ji)量精度(du)大打折(she)扣。
受到(dao)換能器(qi)信号線(xian)的影響(xiang)，計量結(jie)果偏低(dī)，使得計(ji)量系統(tǒng)無法準(zhǔn)确進行(háng)計量。就(jiu)超聲波(bō)流量計(ji)特性而(er)言，流速(sù)沿着軸(zhou)線均勻(yun)分布的(de)流态能(néng)夠改善(shan)計量不(bú)準确情(qíng)況，所以(yǐ)在流量(liàng)計上下(xià)遊位置(zhì)進行調(diào)整，能夠(gòu)避免由(yóu)于硬件(jian)安裝造(zao)成的計(ji)量精度(du)不高問(wen)題。
3.流場(chǎng)方面
流(liú)場作爲(wèi)重要影(ying)響因素(su)，雖然當(dāng)流體流(liú)速較小(xiǎo)時，其沿(yan)着直線(xiàn)👌傳播，但(dàn)是這種(zhǒng)差别仍(réng)然不容(rong)忽視。在(zai)特定條(tiáo)件下，設(shè)備偏移(yi)距離與(yǔ)探頭半(bàn)徑相當(dāng)，收到的(de)信号幅(fú)值将會(hui)被削弱(ruo)，進而影(ying)響到計(ji)量精度(dù)。
此外，在(zài)流量計(ji)運行過(guo)程中，壓(yā)力、溫度(dù)測量都(dōu)是由現(xian)💯場遠傳(chuan)儀表完(wan)成測量(liang)目标，該(gāi)數值直(zhí)接參與(yu)到流量(liàng)計算當(dāng)中。就公(gōng)式來🤩看(kan)，獲取的(de)壓力和(he)溫度對(dui)于流量(liang)計計量(liàng)結果具(jù)有直接(jie)影響。壓(ya)力與流(liú)量之間(jiān)呈正相(xiang)關，而溫(wen)度☁️與流(liu)量呈現(xian)負相關(guan)✏️。受到工(gong)作🔅環境(jìng)等外界(jiè)因素的(de)變化，得(dé)到的測(ce)量結果(guǒ)也會發(fa)生偏差(cha)。綜上🥰所(suǒ)述，超聲(shēng)波流量(liàng)計
的計(jì)量精度(dù)影響因(yīn)素不于(yu)某一方(fāng)面，要想(xiang)提高其(qi)計量精(jing)度🤟，需要(yao)從多個(gè)方面入(rù)手。
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