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超(chao)聲波流量計
在相(xiàng)關領域的應用廣(guang)泛，當前，較爲常見(jian)的超聲波流✊量計(ji)系統能夠在計算(suan)機技術支持下，直(zhi)接輸出标準條件(jian)下體積量。而氣體(tǐ)超聲波流量計将(jiāng)天然氣作爲基礎(chǔ)，通過壓力變送器(qì)、在線色譜分析儀(yí)等🏃🏻設備完成計量(liàng)工作。相比較傳統(tong)設備而🏃♀️言，這種計(ji)量模式不僅♋能夠(gou)提高工作效率，還(hai)能夠爲科學決策(ce)提供依據，該🐇設備(bèi)将成爲使用領域(yu)未來發❗展的必然(ran)選擇。在具體應用(yòng)中，超聲波流量計(ji)信号處理單元通(tōng)過對筒體中的氣(qì)體流速等要素進(jìn)行測量，然後利用(yòng)在線色譜分析儀(yí)等設備計算獲得(dé)體積流量，然後上(shàng)傳至☀️站控系統當(dāng)中。
影響超聲波流(liu)量計的計量精度(dù)因素很多，較爲關(guān)鍵的體🚶現在三個(ge)方面：
1.信号方面
超(chao)聲波理想媒介中(zhong)傳播，不會出現聲(shēng)波減弱現象✔️，相反(fan)，在非理想媒介中(zhong)傳播過程中，聲波(bo)會随之距離的增(zeng)加而呈現遞減的(de)趨勢，形成将聲波(bō)轉換爲熱耗散的(de)過程。在研究中能(néng)夠發現引起媒介(jiè)對聲波吸收的因(yin)素較多，主要由粘(zhān)滞吸收與熱傳導(dao)兩🐅部分構成。聲波(bo)的具體計算公式(shi)如下：
α＝αx+α1+αR
公式中
α爲聲(shēng)音衰減系數。如某(mou)流量計系統中采(cǎi)取的200kHz地超聲波發(fa)生㊙️器👨❤️👨，信号經過放(fang)大和濾波環節後(hou)，當探頭距離在30cm之(zhi)内，理🤟論曲線與實(shí)際曲線相重合；當(dang)距離超過30cm之👉外，實(shi)際信号曲線斜率(lǜ)比理論斜率小，出(chu)現💋這種情況的原(yuan)因在于噪聲的産(chǎn)生。
超聲波流量計(jì)工作是超聲波在(zài)不同介質與流向(xiang)中速度👉差異進行(hang)的計量。超聲波在(zài)通道中傳播時間(jian)是設備進行流量(liang)計算的主要因素(su)。在設備運行過程(chéng)中，超聲信号對于(yú)計量産生的影響(xiang)具體表現如下：調(diao)壓閥與節流裝置(zhì)産生的噪聲爲🤞寬(kuān)頻噪聲👄，高頻部分(fen)随着節流裝置前(qian)後壓差和流量增(zeng)加而🥰增加，進而影(yǐng)🧡響超聲信号傳輸(shu)，終降低計量準确(que)性。由此可見，對于(yu)計量精度而言，應(yīng)盡量控制噪聲的(de)産生。
2.硬件方面
時(shí)差法超聲波流量(liàng)計的計量精度主(zhǔ)要是超聲波順🧑🏾🤝🧑🏼逆(nì)💜流的時間計時精(jing)度，計算公式如下(xia)：
v=（t2-t1）Lt1-1t2-1arccosθ
試驗表明，當傳感(gan)器之間的安裝距(ju)離相對誤差在5%之(zhi)📱内時，流量相對誤(wu)差在10%，也就是說前(qián)者越大，後者也将(jiāng)随之增加。而管道(dào)内徑相對誤差爲(wèi)-3.3%時，流量誤差爲-5%。同(tóng)💞時，超聲波流量計(ji)換能🔞器、信号處理(li)等配件的安裝質(zhì)量也将影響設備(bèi)運行。如某計量站(zhan)流量安裝運行後(hou)，受到第二聲道探(tàn)頭接線松動引起(qǐ)的聲道聲速變小(xiao)，導緻設備計量精(jīng)度大打折扣。
受到(dào)換能器信号線的(de)影響，計量結果偏(piān)低，使得計量系統(tǒng)無法準确進行計(ji)量。就超聲波流量(liàng)計特性而言🏃🏻，流速(sù)沿着軸線均勻分(fèn)布的流态能夠改(gai)善計量不準确情(qíng)況，所以在流量計(jì)❓上下遊位置進行(hang)調整，能夠避免由(yóu)于硬件安裝造成(cheng)的計量精度不高(gao)問題。
3.流場方面
流(liu)場作爲重要影響(xiǎng)因素，雖然當流體(ti)流速較小時㊙️，其沿(yan)着直線傳播，但是(shi)這種差别仍然不(bu)容忽視。在特定💋條(tiáo)件下，設備偏移距(jù)離與探頭半徑相(xiàng)當，收到的信号幅(fú)值将會被削🐉弱，進(jìn)而影響到計量精(jīng)度。
此外，在流量計(ji)運行過程中，壓力(lì)、溫度測量都是由(you)現場遠傳儀表完(wan)成測量目标，該數(shù)值直接參與到流(liú)量計算當中⁉️。就公(gōng)式來看，獲取的壓(ya)力和溫度對于流(liu)量計計量結果具(jù)有直接影響。壓力(li)與流量之間呈正(zheng)相關，而溫度與流(liú)量呈現負相關。受(shou)到工作環境等外(wai)界👈因素的變化，得(de)到的測量結果也(yě)會發♉生偏差。綜上(shang)所述，超聲波流量(liang)計 的計量精度影(yǐng)響因素不于某一(yi)方面，要想提高其(qí)計量精度，需要從(cong)多個方面入手。
