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超聲波流量計工作原理及減小計量誤差方法

時間：2023-05-13 10:29:16 點擊：次

外夾式超聲波流量計具有準確、穩(wěn)定、操作簡便，只需將外夾式傳感器粘貼在管道表面即可完成各種液體的流量測量，無需破管道，而且測量精度比較準確，與傳統(tǒng)流量計相比，它無需斷管斷流，安裝方便快捷，真正實現(xiàn)了無損安裝。廣泛應(yīng)用氣田集輸、凈化等領(lǐng)域。
超聲波計量工作原理
超聲波流量計是基于流體流動過程中對其內(nèi)部聲波信號產(chǎn)生影響，并通過檢查聲波信號的變化來獲取流量信息。當被測介質(zhì)處于不同的流速狀態(tài)時，超聲波脈沖在其內(nèi)部的傳播速度相對固定的坐標系統(tǒng)（如儀表殼體）是不同的，傳播速度的變化量和介質(zhì)的運動速度有關(guān)。其中，傳播速度差法采用了超聲波脈沖順流和逆流傳播時速度之差來反映流體的流速，實現(xiàn)測量流速的目的。
超聲波流量計誤差原因
1. 超聲傳播時延估計使用的時間基準誤差。
2. 超聲的實際傳播長度誤差。
3. 安裝效應(yīng)導(dǎo)致面平均流速測量誤差。
4. 信號失真導(dǎo)致的流場信息獲取不準確。
超聲波流量計減小誤差的方法
1. 測量點選擇應(yīng)盡可能遠離泵、閥門等設(shè)備，避免干擾。因要盡可能測量平直流體，避免紊流帶來的測量誤差。
2. 傳感器在水平管線上安裝時，應(yīng)與垂直線有最小20°的夾角。以避免氣體在管道頂部聚集時產(chǎn)生的波束干擾。
3. 避免在雷諾數(shù)過渡區(qū)測量。
4. 測量點處應(yīng)無焊縫，無振動及無電磁干擾源等；提供測試管道設(shè)計參數(shù)，現(xiàn)場用卡尺或鋼卷尺和超聲波測厚儀對管道外徑及壁厚進行復(fù)核，為減小誤差，管道外徑及壁厚應(yīng)進行多點測量后取其平均值。
5. 管路管材應(yīng)均勻密實，易于超聲波傳播。
6. 必須把待安裝換能器的金屬管道表面打磨3倍探頭面積，去掉銹跡油漆，使管壁表面光滑平整，露出管道金屬的原有表面并保持原有弧度。
7. 氣體超聲波流量計與液體超聲波流量計相比，測量信號更容易受到噪音信號干擾，如果信噪比在10:1以下，就無法準確測量。因此在將換能器固定在管道上前，為減小管道噪音信號對測量結(jié)果的影響，應(yīng)在管道外壁粘貼氣體耦合劑薄膜，貼時應(yīng)盡量減少氣泡的產(chǎn)生，防止空氣、沙塵和銹跡進入；如產(chǎn)生氣泡應(yīng)將氣泡弄破，釋放出氣體。
8. 充分考慮管內(nèi)硫沉積，結(jié)垢和腐蝕等狀況，盡可能選擇管內(nèi)無沉積物，無腐蝕的管段進行測量。

9. 夾具應(yīng)固定在換能器的中心部分，使之不易滑動。

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