超声波流量计现场测试

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(超声波流量计现场测试)

根据对信号检测的原理，目前超声波流量计大致可分传播速度差法(包括：直接时差法、时差法、相位差法、频差法)波束偏移法、多普勒法、相关法、空间滤波法及噪声法等类型。其中以噪声法原理及结构最简单，便于测量和携带，价格便宜但准确度较低，适于在流量测量准确度要求不高的场合使用。
由于直接时差法、时差法、频差法和相位差法的基本原理都是通过测量超声波脉冲顺流和逆流传报时速度之差来反映流体的流速的，故又统称为传播速度差法。其中频差法和时差法克服了声速随流体温度变化带来的误差，准确度较高，所以被广泛采用。按照换能器的配置方法不同，传播速度差拨又分为：Z法(透过法)、V法(反射法)、X法(交叉法)等。
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2、管道参数输入的影响
超声波流量计安装好后，仪表需输入管径、管壁厚等参数，在管道固定不变的情况下改变输入参数，管径输入的误差，测量结果的误差将扩大2倍，管壁厚度输入误差与测量误差成正相关，但对测量结果影响不是很大
3、内衬及管道材质的影响
测量管道材质入内衬输入错误时，也会造成探头安装距离的计算错误，使超声波入射角产生误差，降低测量准确度，严重时影响信号和设置，从而不能测量。管道内衬对测量的影响主要源于其造成了实际管径的变化，内衬减少了过水截面积，通过流速换算的流理相应偏小，测量误差与管道截面积变化成正比，如内衬过厚而设置时被忽略或与管壁有间隙时则一般发生探测或信号错误，因此测量时应据实准确输入内衬材料及厚度。管道及内衬村质对测量的影响反映在声波在各种介质中传播速度的差异上，如果材质的实际声速大于设置的声速，则测量结果偏小，反之则偏大。
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3.1流速因素
当流体流速比较小的时候，在工程上可以近似认为超声波射线是沿直线传播的.但是对于高速气体流量而言，这种差别是不能忽视的.假设管道直径为50mm，声速和管壁的夹角为45°，声速为340m?s-1，在流速为15，20，30m?s-1时，对应声束偏移为6.24，8.32，12.50mm，这样大的偏移距离已经和探头的半径相当，收到的信号幅值被严重削弱。如图6所示，当流体速度增加时，超声波的有效接受面积变小了，使接受信号强度变小。
3.2弯管对流场的影响
上述所提及的充分发展的层流和紊流数学模型，实际情况往往不能和理想的数学模型相吻合。气体需经过相当长的直管段才能得到充分发展.全美气体联合会（AGA）发表的标准《AGA-9》建议在流量计的上游保留10倍管径的直管，下游保留5倍管径的直管。但即使如此，由于弯管所造成的流场分布不均匀，有报告指出可以传递到弯管后部22倍管径处[7]。
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