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超(chāo)聲波流量計
在相(xiang)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(zhí)接輸出标準條件(jiàn)下體積量。而氣體(tǐ)超聲波流量計将(jiāng)天然氣作爲基礎(chu)，通👣過壓力變送器(qi)、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(bei)将成爲使🏃用領域(yù)未來發展的必然(rán)選擇。在具體應用(yòng)中，超聲波流量計(jì)信号處理單元通(tōng)過對筒體中的氣(qi)體流速等要素進(jìn)行測量，然後利用(yòng)在線色譜分析儀(yi)等🍉設備計算獲得(de)👄體積‼️流量，然後上(shang)傳至站控系🔞統當(dang)中。
影響超聲波流(liu)量計的計量精度(dù)因素很多，較爲關(guan)鍵的體現在🈲三個(ge)方面：
1.信号方面
超(chāo)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(zhōng)傳播過程中，聲波(bō)會随之距離的增(zēng)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(zhan)滞吸收與熱傳導(dǎo)兩部分構成。聲波(bo)的具體計🙇♀️算公式(shì)如下🈲：
α＝αx+α1+αR
公式中
α爲聲(sheng)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(zhī)内，理📱論曲線與💃實(shi)際曲線相重合；當(dāng)距離超過30cm之⭕外，實(shí)際信号曲線斜率(lǜ)比理論斜率小，出(chu)現這種情況的原(yuán)因在于噪聲的💋産(chan)生。
超聲波流量計(ji)工作是超聲波在(zai)不同介質與流向(xiàng)中速度差異進行(háng)的計量。超聲波在(zai)通道中傳播時間(jiān)是設備👈進行流量(liang)計算的主要因素(su)。在設備運行過程(cheng)中，超聲信号對于(yu)♌計量産生的影響(xiang)具體表現📧如下：調(diao)壓閥與節流裝置(zhi)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(zēng)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(ying)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(xià)：
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(jiang)随之✏️增加。而管道(dao)内徑相對誤差爲(wei)-3.3%時，流量誤差爲-5%。同(tóng)時，超聲🏒波流量計(jì)換能🏃🏻♂️器、信号處理(li)等配件的安裝質(zhì)量也将影響設備(bei)運行。如某計量站(zhàn)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(xiǎo)，導緻設備計量精(jing)度大打折扣🌈。
受到(dào)換能器信号線的(de)影響，計量結果偏(pian)低，使得計量🥵系💚統(tǒng)無法準确進行計(jì)量。就超聲波流量(liang)計特性而言㊙️，流速(su)沿着軸線均勻🏃♀️分(fèn)布的流态能夠改(gǎi)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(shì)這種差别仍然不(bú)容忽視。在♈特定條(tiao)件下，設備偏移距(ju)離與探頭半徑相(xiàng)當，收到的信号幅(fu)值将會被削🔆弱，進(jin)而影響到計量精(jīng)度。
此外，在流量計(ji)運行過程中，壓力(li)、溫度測量都是由(you)現㊙️場遠傳儀🎯表完(wán)成測量目标，該數(shu)值直接參與到流(liú)量計算當中。就公(gōng)❤️式來看，獲取的壓(yā)力和溫度對于流(liú)量❓計計量結果具(jù)有直接🐇影響。壓力(li)與流量之🔱間呈正(zhèng)相關，而溫度與流(liu)量呈現負相關。受(shou)到工作環境等外(wài)界因素的變化，得(de)到的測量結果也(ye)會發生偏差。綜上(shàng)所㊙️述，超聲波流量(liàng)計 的計量精度影(yǐng)響因素不于某一(yī)方面，要想提高其(qi)計量精度，需要從(cóng)多個方面入手。
