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哪(na)些因素(su)會影響(xiǎng)超聲波(bo)流量計(jì)的計量(liàng)精度
發(fa)布日期(qī)：2025-12-01 浏覽次(cì)數：1876
超聲(shēng)波流量(liàng)計
在相(xiàng)關領域(yù)的應用(yòng)廣泛，當(dāng)前，較爲(wei)常見的(de)超聲波(bō)流量計(jì)系統能(néng)夠在計(ji)算機技(jì)術支持(chi)下，直接(jie)輸出🐅标(biao)準❌條件(jian)下體積(ji)量。而氣(qi)體超聲(shēng)波流量(liàng)計将天(tiān)然氣作(zuò)爲基礎(chǔ)，通🥵過壓(yā)力變送(sòng)器、在線(xian)色譜分(fèn)析儀等(deng)設備完(wan)成計量(liàng)工作。相(xiang)比較傳(chuán)統設備(bei)而言，這(zhè)種計㊙️量(liàng)模式不(bú)僅能夠(gou)提高工(gong)作效率(lü)，還能夠(gou)爲科學(xué)決策提(ti)供依據(jù)，該設備(bèi)将成爲(wèi)使用領(lǐng)域未來(lái)發展的(de)必然選(xuǎn)擇。在具(ju)體應用(yong)中，超聲(sheng)波流💘量(liàng)計信号(hào)處理單(dān)元通過(guo)對筒體(tǐ)中的氣(qì)體流速(sù)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(bèi)計算獲(huo)得體積(ji)流量，然(ran)後上傳(chuan)至站控(kòng)系♊統當(dāng)中。
影響(xiǎng)超聲波(bō)流量計(jì)的計量(liang)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(shēng)波理想(xiang)媒介中(zhong)傳播，不(bu)會出現(xiàn)聲波減(jiǎn)弱現象(xiàng)，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(jiā)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(néng)夠🤞發現(xian)引⛹🏻♀️起媒(méi)介對聲(shēng)波吸收(shōu)的因素(sù)較多，主(zhu)要由粘(zhan)滞吸收(shou)與熱傳(chuan)導兩部(bù)分構成(cheng)。聲波的(de)具體計(jì)算公式(shi)如下：
α＝αx+α1+αR
公(gong)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(qi)，信号經(jing)過放大(dà)和濾波(bo)環節後(hòu)，當探頭(tou)距離在(zai)30cm之内，理(lǐ)論曲✊線(xian)與實際(jì)曲線相(xiàng)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(xie)率小，出(chu)現這種(zhong)情況的(de)原因在(zài)于噪聲(sheng)的産生(shēng)。
超聲波(bo)流量計(ji)工作是(shi)超聲波(bō)在不同(tong)介質與(yu)流向中(zhōng)速度差(chà)異進行(háng)的計量(liàng)。超聲波(bo)在通道(dao)中傳播(bō)時間是(shi)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(zhōng)，超聲信(xìn)号對于(yu)計量産(chǎn)生的影(ying)響具體(ti)表現如(ru)下：調壓(ya)閥與節(jie)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(qián)後壓差(chà)和流量(liang)增加而(er)增加，進(jin)而影響(xiǎng)超聲信(xin)号傳輸(shū)，終降低(dī)計量準(zhǔn)确性🔞。由(you)此可見(jiàn)💛，對于計(jì)⁉️量精度(dù)而言，應(yīng)盡🤞量控(kong)制噪聲(sheng)的産生(sheng)。
2.硬件方(fāng)面
時差(cha)法超聲(shēng)波流量(liàng)計的計(ji)量精度(dù)主要是(shi)超聲波(bo)順逆流(liú)的時間(jiān)計時精(jīng)度，計算(suan)公式如(ru)下：
v=（t2-t1）Lt1-1t2-1arccosθ
試驗(yàn)表明，當(dang)傳感器(qi)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(chà)在10%，也就(jiù)是說前(qián)者越大(da)，後者🍓也(ye)将👌随之(zhī)增加。而(ér)管道内(nèi)💔徑相對(duì)誤差爲(wei)-3.3%時，流量(liang)誤差爲(wei)-5%。同🥰時，超(chao)聲波流(liú)量計換(huàn)能器、信(xin)号處理(lǐ)等配件(jian)的安裝(zhuāng)質量也(yě)将影♉響(xiang)設備運(yùn)行。如某(mǒu)計量站(zhan)流量安(ān)裝運行(hang)後，受到(dào)第二聲(sheng)道探頭(tóu)接線松(sōng)動引起(qi)的🈲聲道(dào)聲速變(biàn)🤟小，導緻(zhi)設備計(jì)量精度(du)大打折(she)扣。
受到(dào)換能器(qi)信号線(xiàn)的影響(xiang)，計量結(jié)果偏低(dī)，使得計(ji)量♍系統(tong)無法準(zhǔn)确進行(hang)計量。就(jiu)超聲波(bo)流量計(ji)特性而(er)言，流速(sù)沿着🙇♀️軸(zhóu)線💰均勻(yún)分布的(de)流态能(néng)夠改善(shan)計量不(bú)準🆚确情(qíng)況，所以(yi)在流量(liàng)計上下(xia)遊位置(zhi)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(dù)不高問(wen)題。
3.流場(chang)方面
流(liú)場作爲(wèi)重要影(ying)響因素(su)，雖然當(dang)流體流(liu)速較小(xiao)時🈲，其沿(yán)着直線(xian)傳播，但(dan)是這種(zhong)差别仍(reng)然不容(róng)忽視。在(zai)特定條(tiao)件♈下，設(she)備偏移(yí)距離與(yu)探頭半(bàn)徑相當(dāng)，收到的(de)信号幅(fu)值将會(hui)被削弱(ruo)，進而影(ying)響到計(jì)量精度(dù)。
此外，在(zài)流量計(jì)運行過(guo)程中，壓(ya)力、溫度(dù)測量都(dou)是由現(xian)場遠傳(chuan)✌️儀表完(wán)成測量(liàng)目标，該(gai)數值直(zhí)接參與(yu)到流量(liàng)🥵計算當(dang)中。就公(gong)📞式來看(kàn)，獲取的(de)壓力和(hé)溫度對(dui)于流量(liang)計計量(liang)結果具(ju)有直接(jiē)👅影響。壓(yā)力與流(liu)量之間(jian)呈正相(xiàng)關，而溫(wen)度與流(liu)量呈現(xiàn)負相關(guān)🐅。受到工(gōng)作環境(jìng)等外界(jie)🐕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(liang)計
的計(jì)量精度(dù)影響因(yin)素不于(yu)某一方(fang)面，要想(xiǎng)提高其(qí)計♋量⭐精(jing)度，需要(yao)從多個(ge)方面入(ru)手。
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