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哪(nǎ)些因素(su)會影響(xiang)超聲波(bō)流量計(jì)的計量(liàng)精度
發(fa)布日期(qi)：2025-12-01 浏覽次(ci)數：1876
超聲(sheng)波流量(liang)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(jì)算機技(ji)術支持(chí)下，直接(jiē)輸出标(biao)準條件(jian)下體積(jī)量。而氣(qi)體超聲(shēng)波流量(liang)計将天(tian)然氣作(zuò)爲基礎(chu)，通過壓(ya)力變送(song)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(zhe)種計🔞量(liang)模式不(bú)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(ju)，該設備(bei)将成爲(wei)使🎯用領(ling)域未來(lái)發展的(de)🌏必然選(xuǎn)擇。在具(ju)體🌈應用(yòng)中，超聲(shēng)波流量(liàng)計信号(hao)處理單(dan)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(pǔ)分析儀(yí)等設備(bei)計算獲(huò)得體積(jī)⛹🏻♀️流量，然(ran)後上傳(chuán)至站控(kòng)系統當(dāng)中。
影響(xiang)超聲波(bō)流量計(ji)的計量(liàng)精度因(yin)素很多(duō)，較爲關(guan)鍵的體(tǐ)現在三(san)個方面(mian)：
1.信号方(fang)面
超聲(sheng)波理想(xiang)媒介中(zhong)傳播，不(bú)會出現(xian)聲波減(jiǎn)弱現象(xiang)，相反，在(zai)非理想(xiang)媒介中(zhōng)傳播過(guo)程中，聲(sheng)波會随(sui)之距離(li)的增加(jia)而呈🔞現(xian)遞減的(de)趨勢，形(xing)成将聲(shēng)波轉換(huàn)爲熱耗(hào)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(sù)較多❗，主(zhu)要由粘(zhān)🤩滞吸收(shōu)與熱傳(chuan)導兩部(bu)分構成(chéng)。聲波的(de)具體計(jì)算公式(shi)如下：
α＝αx+α1+αR
公(gōng)式中
α爲(wèi)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(qi)，信号經(jing)過放大(dà)和濾波(bō)環節後(hou)，當探頭(tóu)距離在(zai)30cm之内，理(lǐ)論曲線(xiàn)與實際(jì)曲線相(xiàng)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(xie)率小，出(chū)現這種(zhong)情況的(de)原因在(zai)于噪聲(shēng)的産生(shēng)。
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(zhōng)速度🔴差(chà)❗異㊙️進行(háng)的計量(liang)。超聲波(bo)在通道(dào)中傳播(bo)時間是(shi)設備進(jìn)行流量(liàng)計算的(de)主要因(yīn)素。在設(she)備運行(hang)過程中(zhōng)，超聲信(xìn)号對于(yu)計量産(chan)生的影(ying)響具體(tǐ)表現如(ru)下：調壓(yā)閥與節(jie)流裝置(zhì)産生♉的(de)噪聲爲(wei)寬頻噪(zào)聲🔴，高頻(pin)部分随(suí)着節流(liu)裝置前(qian)後壓差(chà)和流量(liang)增加而(ér)增加，進(jìn)而影響(xiang)超聲信(xin)号傳輸(shu)💔，終降低(di)計量準(zhun)确性。由(you)此可見(jiàn)，對于計(ji)🈲量精度(dù)而言，應(ying)盡量控(kòng)制噪聲(sheng)的産生(sheng)。
2.硬件方(fāng)面
時差(cha)法超聲(shēng)波流量(liang)計的計(jì)量精度(dù)主要是(shì)超聲波(bō)順🈲逆流(liu)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(yan)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(xiàng)對誤差(cha)在10%，也就(jiu)是說前(qián)者越大(dà)，後者💰也(yě)将随之(zhī)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(chāo)聲波流(liu)量計換(huan)能器、信(xin)号處理(lǐ)等配件(jian)的安裝(zhuāng)質💰量也(yě)将影響(xiǎng)設備運(yun)行。如某(mǒu)計🆚量站(zhàn)流量安(ān)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(jì)量精度(dù)大打折(shé)扣㊙️。
受到(dao)換能器(qì)信号線(xiàn)的影響(xiang)，計量結(jié)果偏低(dī)，使得計(jì)量系統(tong)無法準(zhǔn)确進行(háng)計量。就(jiu)超聲波(bo)流量計(jì)特性🧡而(ér)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(bú)準‼️确情(qíng)況🔅，所以(yǐ)在流量(liang)計上下(xià)遊位置(zhi)進行調(diao)整，能夠(gòu)避免由(you)于硬件(jian)安裝造(zào)成的計(jì)量精度(dù)不高問(wèn)題。
3.流場(chǎng)方面
流(liu)場作爲(wei)重要影(yǐng)響因素(su)，雖然當(dāng)流體流(liu)速較小(xiǎo)時，其沿(yán)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(tiáo)件🚶下，設(shè)備偏移(yi)距離與(yǔ)探頭半(ban)徑相當(dang)，收到😘的(de)信号幅(fú)值将會(hui)被削弱(ruò)，進而影(yǐng)響到計(jì)量精度(dù)。
此外，在(zai)流量計(jì)運行過(guo)程中，壓(yā)力、溫度(dù)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(zhi)接參與(yǔ)到㊙️流量(liang)計算💔當(dāng)中。就公(gong)式來看(kan)，獲取的(de)壓力和(hé)溫度對(dui)于流量(liang)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(liú)量呈現(xian)負相關(guān)。受到工(gōng)作環境(jìng)等外界(jie)因素的(de)變化，得(de)到的測(cè)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(ji)量精度(du)影響因(yīn)素不于(yú)某一方(fang)面，要想(xiang)提高其(qi)👌計量精(jīng)👈度🧑🏽🤝🧑🏻，需👄要(yao)從多個(ge)方面入(ru)手。
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