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哪(na)些因素(sù)會影響(xiǎng)超聲波(bo)流量計(ji)的計量(liàng)精度
發(fa)布日期(qī)：2025-12-15 浏覽次(ci)數：1876
超聲(shēng)波流量(liàng)計
在相(xiàng)關領域(yù)的應用(yòng)廣泛，當(dang)前，較爲(wèi)常見的(de)超聲波(bō)流🌈量計(ji)系統能(néng)夠在計(ji)算機技(ji)術支持(chí)下，直接(jie)輸出标(biao)準條件(jian)下體積(jī)量。而氣(qi)體超聲(sheng)波流量(liang)計将天(tian)然氣作(zuò)爲基礎(chu)，通過壓(ya)力變送(sòng)器、在線(xiàn)色譜分(fèn)析儀等(deng)設備完(wán)成計量(liàng)工作。相(xiàng)比較傳(chuán)統設備(bei)而🈲言，這(zhè)種計㊙️量(liàng)模式不(bu)僅能夠(gòu)提高工(gōng)作效率(lü)，還能夠(gòu)爲科學(xué)決⛹🏻♀️策提(tí)供依據(jù)，該設備(bei)将成爲(wei)使用領(lǐng)域未來(lai)發展的(de)必然選(xuan)擇🌈。在具(ju)體應用(yòng)中，超聲(shēng)波流量(liàng)計信号(hao)處理單(dān)元通過(guo)對筒體(tǐ)中的氣(qì)體流速(su)等要素(su)進行測(cè)量💋，然後(hou)利用在(zai)線色譜(pǔ)分析儀(yi)等設備(bèi)計算獲(huo)得☁️體積(jī)🏃🏻流量，然(ran)後上傳(chuan)至站控(kong)系統當(dāng)中。
影響(xiǎng)超聲波(bō)流量計(ji)的計量(liàng)精度因(yin)素很多(duō)，較爲關(guān)鍵🔅的體(tǐ)現在三(sān)個方面(mian)：
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(xiàng)，相反，在(zai)非理想(xiǎng)媒介中(zhōng)傳播過(guò)程中，聲(sheng)波會随(sui)之距離(lí)的增加(jia)而呈🔞現(xiàn)遞減的(de)趨勢，形(xing)成将聲(shēng)波轉換(huan)爲熱耗(hao)散的過(guò)程。在研(yan)究🛀🏻中能(neng)夠發現(xian)引起媒(mei)介對聲(sheng)波吸收(shōu)的因素(su)較多，主(zhu)要由粘(zhān)滞吸收(shou)與✨熱傳(chuan)導兩部(bù)分構成(chéng)。聲👌波的(de)具體計(jì)🤟算公式(shì)如下：
α＝αx+α1+αR
公(gong)式中
α爲(wei)聲音衰(shuai)減系數(shu)。如某流(liu)量計系(xì)統中采(cai)取的200kHz地(di)超聲波(bō)發生器(qì)，信号經(jīng)過放大(dà)和濾波(bō)環節後(hou)，當探頭(tou)距離✂️在(zai)30cm之内，理(lǐ)論曲線(xiàn)與實際(jì)曲線相(xiang)重合；當(dang)距離⁉️超(chao)過30cm之外(wai)，實際🔴信(xin)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(bo)流量計(ji)工作是(shì)超聲波(bō)在不同(tong)介質與(yǔ)流向中(zhōng)速度差(chà)異進行(háng)的計量(liang)。超聲波(bo)在通道(dào)中傳播(bō)時間是(shì)設備進(jìn)行流量(liang)計算的(de)主要因(yīn)素。在設(she)備運行(háng)過程中(zhong)，超聲信(xìn)号對于(yu)🌈計量産(chǎn)生的影(ying)💰響具體(tǐ)表現如(rú)下：調壓(yā)閥與節(jiē)流裝置(zhì)産生的(de)噪聲爲(wei)寬頻噪(zào)聲，高頻(pín)部分随(suí)着節流(liu)裝置前(qian)後壓差(cha)和流量(liàng)增加而(ér)✔️增加，進(jìn)而影響(xiǎng)超聲信(xìn)号傳輸(shū)🤩，終降低(di)計量準(zhun)确性。由(you)此可見(jiàn)，對于計(ji)量精度(du)而言，應(yīng)盡量控(kòng)制噪聲(shēng)的産生(sheng)。
2.硬件方(fang)面
時差(cha)法超聲(sheng)波流量(liàng)計的計(ji)量精度(du)主要是(shì)超聲波(bo)順📞逆🙇♀️流(liu)的時間(jian)計時精(jing)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(duì)誤差在(zài)5%之内💯時(shi)，流量相(xiang)對誤差(chà)在10%，也就(jiù)是說前(qián)者越大(da)，後者也(yě)将随之(zhi)增加。而(er)管道内(nei)徑相對(duì)誤差爲(wèi)-3.3%時，流量(liàng)誤差爲(wei)-5%。同時，超(chao)聲波流(liú)量計換(huàn)能器、信(xin)号處理(li)等配件(jian)的安裝(zhuang)質量也(ye)将影響(xiǎng)設備運(yùn)行。如某(mǒu)計🔱量站(zhan)流量❌安(ān)裝運行(háng)後，受到(dào)第二聲(shēng)道探頭(tóu)接線松(song)動引起(qi)的聲道(dao)聲速變(bian)小，導緻(zhi)設備計(jì)量精度(du)大打折(shé)扣。
受到(dào)換能器(qì)信号線(xian)的影響(xiǎng)，計量結(jié)果偏低(dī)，使得計(ji)量系統(tong)🚶無法準(zhun)确進行(háng)計量。就(jiu)超聲波(bō)流量計(jì)特性而(er)言，流速(su)🚩沿着軸(zhóu)線均勻(yun)分布的(de)流态能(néng)夠改善(shàn)計👌量不(bu)準确情(qíng)況🈲，所以(yǐ)在流量(liàng)計上下(xià)遊位置(zhi)進行調(diao)整，能夠(gòu)避免由(yóu)于硬件(jian)安裝造(zao)成的計(jì)量🚶精度(du)不高問(wen)題。
3.流場(chǎng)方面
流(liu)場作爲(wèi)重要影(yǐng)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(dan)是這種(zhǒng)差别仍(réng)然不容(rong)忽視。在(zài)特定條(tiao)件下，設(she)備偏移(yí)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(ruò)，進而影(ying)響到計(jì)量精度(dù)。
此外，在(zai)流量計(ji)運行過(guò)程中，壓(yā)力、溫度(du)測量都(dōu)是由現(xiàn)場遠傳(chuán)儀表完(wan)成測量(liàng)目标，該(gāi)數值直(zhí)接參與(yu)到流量(liàng)計算當(dang)中。就公(gōng)式來看(kàn)，獲取的(de)壓力和(hé)溫度對(dui)于流量(liàng)計計量(liang)結果具(jù)有直接(jiē)影響。壓(yā)㊙️力與流(liu)量之間(jiān)呈正相(xiàng)關，而溫(wen)度與流(liu)量呈現(xian)負相關(guān)。受到工(gōng)作環境(jing)等外界(jie)因素的(de)變化💋，得(dé)到的測(ce)量結果(guǒ)也會發(fā)🧡生偏差(cha)。綜上所(suǒ)述，超聲(shēng)波流量(liàng)計
的計(ji)量精度(dù)影響因(yīn)素不于(yu)某一方(fang)面，要想(xiang)提高其(qi)計量精(jīng)度，需要(yào)從多個(gè)方面入(ru)手。
