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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(chao)聲波流(liu)(liu)量(liang)計(ji)具(ju)有(you)準確(que)、穩(wen)定、操作簡便，只需將外夾式傳感(gan)器(qi)粘(zhan)貼在管(guan)(guan)道表(biao)面即可完成(cheng)各種液(ye)體的流(liu)(liu)量(liang)測(ce)量(liang)，無(wu)需破管(guan)(guan)道，而且測(ce)量(liang)精度比較準確(que)，與傳統流(liu)(liu)量(liang)計(ji)相比，它無(wu)需斷管(guan)(guan)斷流(liu)(liu)，安裝方便快捷，真正實現了無(wu)損安裝。廣泛應用(yong)氣田(tian)集輸、凈化(hua)等領域。
超聲波計量工作(zuo)原理
超(chao)聲波(bo)(bo)流(liu)(liu)量(liang)計是(shi)基(ji)于(yu)(yu)流(liu)(liu)體(ti)流(liu)(liu)動過程中(zhong)(zhong)對其(qi)內部聲波(bo)(bo)信(xin)號(hao)產生(sheng)影響，并(bing)通過檢查聲波(bo)(bo)信(xin)號(hao)的(de)(de)(de)變化來(lai)獲取流(liu)(liu)量(liang)信(xin)息。當被測(ce)介質處(chu)于(yu)(yu)不(bu)同(tong)的(de)(de)(de)流(liu)(liu)速狀態時，超(chao)聲波(bo)(bo)脈沖在(zai)其(qi)內部的(de)(de)(de)傳播速度相對固定的(de)(de)(de)坐標系統（如儀表殼體(ti)）是(shi)不(bu)同(tong)的(de)(de)(de)，傳播速度的(de)(de)(de)變化量(liang)和(he)介質的(de)(de)(de)運動速度有關。其(qi)中(zhong)(zhong)，傳播速度差法采用(yong)了(le)超(chao)聲波(bo)(bo)脈沖順流(liu)(liu)和(he)逆流(liu)(liu)傳播時速度之差來(lai)反映(ying)流(liu)(liu)體(ti)的(de)(de)(de)流(liu)(liu)速，實現測(ce)量(liang)流(liu)(liu)速的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)。
超聲(sheng)波流量計誤差(cha)原因
1. 超聲傳播時(shi)延估(gu)計使用的時(shi)間(jian)基準誤差。
2. 超聲的實際傳播長度誤差。
3. 安裝(zhuang)效應導(dao)致面(mian)平(ping)均流速測量誤差(cha)。
4. 信號(hao)失真導致的流場信息(xi)獲取不準(zhun)確。
超聲(sheng)波流量計(ji)減(jian)小誤差的方法(fa)
  1. 測量(liang)點選(xuan)擇(ze)應盡可能遠(yuan)離(li)泵、閥(fa)門(men)等設備，避免干擾。因要盡可能測量(liang)平直(zhi)流(liu)體，避免紊流(liu)帶來的測量(liang)誤差。
2. 傳感器在水平管線(xian)上安裝(zhuang)時(shi)，應與垂直線(xian)有(you)最小(xiao)20°的夾角。以避免氣(qi)體在管道頂部(bu)聚集時(shi)產生的波束干擾(rao)。
3. 避免在雷諾數過渡區測量。
4. 測量點處應無(wu)焊縫，無(wu)振動及(ji)無(wu)電磁干擾源等；提供測試管(guan)道(dao)設計參數，現場用卡尺或鋼卷(juan)尺和超聲(sheng)波(bo)測厚儀對管(guan)道(dao)外(wai)徑及(ji)壁厚進(jin)行復核(he)，為減小誤差(cha)，管(guan)道(dao)外(wai)徑及(ji)壁厚應進(jin)行多點測量后(hou)取其(qi)平均值。
  5. 管路(lu)管材應(ying)均勻(yun)密實，易(yi)于(yu)超聲波傳播。
6. 必須把待安裝換能器的(de)金屬管(guan)道(dao)表面(mian)打磨3倍探頭面(mian)積，去掉銹(xiu)跡油(you)漆，使管(guan)壁表面(mian)光滑平整，露(lu)出(chu)管(guan)道(dao)金屬的(de)原有(you)表面(mian)并保持原有(you)弧(hu)度(du)。
7. 氣(qi)(qi)(qi)(qi)體超聲(sheng)波(bo)流量(liang)計與液(ye)體超聲(sheng)波(bo)流量(liang)計相(xiang)比，測量(liang)信號(hao)更(geng)容易(yi)受到(dao)噪音信號(hao)干(gan)擾，如果(guo)信噪比在10:1以(yi)下，就無法準確測量(liang)。因(yin)此(ci)在將換(huan)能器(qi)固定在管(guan)(guan)道上前，為(wei)減(jian)小管(guan)(guan)道噪音信號(hao)對測量(liang)結果(guo)的影(ying)響，應在管(guan)(guan)道外壁(bi)粘貼氣(qi)(qi)(qi)(qi)體耦合劑薄膜，貼時(shi)應盡量(liang)減(jian)少氣(qi)(qi)(qi)(qi)泡的產生，防(fang)止空(kong)氣(qi)(qi)(qi)(qi)、沙塵和(he)銹跡進入；如產生氣(qi)(qi)(qi)(qi)泡應將氣(qi)(qi)(qi)(qi)泡弄破，釋放出(chu)氣(qi)(qi)(qi)(qi)體。
8. 充分考慮管(guan)(guan)內硫沉積，結垢和(he)腐蝕(shi)(shi)等狀(zhuang)況，盡可(ke)能(neng)選擇(ze)管(guan)(guan)內無(wu)沉積物，無(wu)腐蝕(shi)(shi)的(de)管(guan)(guan)段進行測(ce)量。

9. 夾(jia)具應(ying)固定在換能器(qi)的中心部(bu)分，使之(zhi)不(bu)易滑動。

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