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哪(na)些因素(su)會影響(xiang)超聲波(bō)流量計(ji)的計量(liàng)精度
發(fa)布日期(qī)：2025-12-01 浏覽次(cì)數：1876
超聲(sheng)波流量(liàng)計
在相(xiàng)關領域(yu)的應用(yong)廣泛，當(dāng)前，較爲(wèi)常見的(de)超聲波(bo)👄流量計(jì)系💜統能(neng)夠在計(jì)算機技(ji)術支持(chi)下，直接(jiē)輸出标(biāo)準條件(jiàn)下體積(jī)量。而氣(qi)體超聲(sheng)波流量(liang)計将天(tiān)然氣作(zuo)爲基礎(chǔ)，通過壓(yā)力變送(song)器、在線(xian)色譜分(fèn)析儀等(deng)設備完(wán)成計量(liang)工作。相(xiàng)比較傳(chuan)統設備(bei)而🔞言，這(zhe)種計量(liang)模式不(bú)僅♉能夠(gòu)提高工(gong)作效率(lü)，還能夠(gòu)爲科學(xué)決策提(ti)供依據(ju)，該🤟設備(bèi)将成爲(wèi)使用領(ling)域未來(lái)發展的(de)必然選(xuǎn)擇。在具(jù)體應用(yong)中，超聲(shēng)波流☎️量(liàng)計信号(hao)處理單(dan)元通過(guo)對筒體(tǐ)中的氣(qì)體流速(su)等要素(su)♍進行測(cè)量，然後(hòu)利用在(zài)線色譜(pǔ)分析儀(yi)等🔴設備(bei)計算獲(huo)得體積(jī)❄️流量，然(ran)後上傳(chuán)至👅站控(kòng)系統當(dang)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(ti)👈現在三(sān)個方面(mian)：
1.信号方(fang)面
超聲(shēng)波理想(xiǎng)媒介中(zhong)傳播，不(bú)會出現(xiàn)聲波減(jian)弱現象(xiàng)，相‼️反，在(zai)非理想(xiǎng)媒介中(zhōng)傳播過(guò)程中，聲(sheng)波會随(sui)之距離(li)的增加(jia)而呈🐪現(xiàn)遞減的(de)趨勢，形(xíng)成将聲(shēng)波轉換(huàn)爲熱耗(hao)散的過(guò)程。在研(yán)究☂️中能(neng)夠發現(xian)引起媒(mei)介對聲(shēng)波吸收(shou)的因素(sù)較多，主(zhu)要由粘(zhan)🔞滞吸收(shōu)與熱傳(chuan)導兩部(bu)分構成(chéng)。聲波的(de)具體計(ji)算公式(shi)如下：
α＝αx+α1+αR
公(gong)式中
α爲(wei)聲音衰(shuai)減系數(shù)。如某流(liu)量計系(xi)統中采(cai)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(hou)，當探頭(tou)🌐距離在(zai)30cm之🚶♀️内，理(li)論曲線(xian)與🍓實際(jì)曲線相(xiàng)重合；當(dāng)距離超(chāo)過30cm之🛀🏻外(wai)，實際信(xin)号曲線(xian)斜率比(bǐ)理論斜(xié)率小，出(chū)現這種(zhong)情況的(de)原因在(zài)于噪聲(shēng)的産生(shēng)。
超聲波(bo)流量計(jì)工作是(shì)超聲波(bo)在不同(tong)介質與(yu)流向中(zhōng)速度差(chà)異☎️進行(hang)的計量(liàng)。超聲波(bo)在通道(dào)中傳播(bō)時間是(shì)設備進(jin)行流量(liàng)計算的(de)主要因(yīn)素。在設(she)備運行(háng)過程中(zhōng)，超聲信(xin)号對于(yú)計量産(chan)生的影(yǐng)響具體(tǐ)表現如(rú)下：調壓(ya)閥與節(jiē)流裝置(zhì)産生的(de)噪聲爲(wèi)寬頻噪(zao)聲，高頻(pin)部分随(suí)着節流(liú)裝置🈲前(qian)後壓差(cha)和流量(liang)增加而(er)♉增加，進(jìn)而影響(xiang)🈲超聲信(xìn)号傳輸(shu)，終降低(dī)計量準(zhun)确性。由(you)此可見(jian)，對于計(ji)♋量精度(dù)而言，應(yīng)盡🌈量控(kòng)制噪聲(shēng)的産生(sheng)。
2.硬件方(fāng)面
時差(cha)法超聲(sheng)波流量(liàng)計的計(ji)量精度(dù)主要是(shi)超聲波(bō)順逆流(liú)的時間(jian)計時精(jing)度，計算(suan)公式如(ru)下：
v=（t2-t1）Lt1-1t2-1arccosθ
試驗(yan)表明，當(dang)傳感器(qi)之間的(de)安裝距(jù)離相對(dui)誤差在(zai)5%之❤️内時(shí)，流量相(xiang)對誤差(chà)在10%，也就(jiù)是說前(qián)者越大(dà)，後者也(yě)将随之(zhi)✂️增加。而(er)管道内(nei)徑相對(dui)誤差爲(wei)-3.3%時，流量(liàng)誤差爲(wèi)-5%。同時，超(chāo)聲🐉波流(liu)量計換(huàn)能器、信(xìn)号處理(lǐ)等配件(jiàn)的安裝(zhuāng)質量也(ye)将影🔞響(xiang)設備運(yun)行。如某(mǒu)計量站(zhan)流量✌️安(an)裝運行(háng)後，受到(dao)第二聲(sheng)道探頭(tóu)接線松(song)動引起(qǐ)的♈聲道(dao)聲速變(bian)小，導緻(zhì)設備計(ji)量🌈精度(du)大打折(shé)扣😘。
受到(dao)換能器(qi)信号線(xian)的影響(xiang)，計量結(jie)果偏低(di)，使得計(ji)量系統(tong)無法🔅準(zhun)确進行(háng)計量。就(jiù)超聲波(bo)流量計(ji)特性而(ér)言，流速(sù)沿着軸(zhóu)線均勻(yún)分布的(de)流态能(néng)夠改善(shàn)計🔞量不(bu)準确情(qíng)況，所以(yi)在流量(liàng)計上下(xia)遊位置(zhì)進行調(diào)整，能夠(gòu)避免由(you)于硬件(jiàn)安裝造(zao)成的計(ji)量精度(dù)不高問(wen)題。
3.流場(chǎng)方面
流(liu)場作爲(wei)重要影(ying)響因素(su)，雖然當(dang)流體流(liú)速較小(xiǎo)時🈲，其沿(yan)着直🌂線(xiàn)傳播，但(dan)是這種(zhong)差别仍(réng)然不容(rong)忽視。在(zài)特定🌈條(tiao)件下，設(she)備偏♈移(yi)距離與(yu)探頭半(bàn)徑相當(dāng)，收到的(de)信号幅(fu)值将會(huì)被削弱(ruò)，進而影(ying)響到計(ji)量精度(du)。
此外，在(zai)流量計(ji)運行過(guò)程中，壓(yā)力、溫度(dù)測量都(dōu)是由現(xian)場🔅遠傳(chuan)儀表完(wan)成測量(liàng)目标，該(gai)數值直(zhi)接參與(yu)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(liàng)計計量(liàng)結果具(ju)🧡有直接(jiē)影響。壓(yā)力與流(liú)量之✊間(jian)呈正相(xiàng)關，而溫(wēn)度與流(liu)量呈💘現(xiàn)負相關(guan)。受到工(gong)作😘環境(jing)等外界(jie)因素的(de)變化，得(de)到的測(ce)量結果(guǒ)也會發(fā)🏃♂️生偏差(chà)。綜上所(suǒ)述，超聲(sheng)波流量(liang)計
的計(ji)量精度(du)影響因(yin)素不于(yú)某一方(fang)面，要想(xiang)提高其(qí)計🐆量精(jīng)度，需要(yao)從多個(ge)方面入(rù)手。
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