超聲波流量計(jì)主要由超聲波發(fā)生器、超聲波接收器、電子線路、流量顯示、累積系統(tǒng)幾大部分構(gòu)成。其中，超聲波發(fā)生器主要用于產(chǎn)生超聲波并將其發(fā)射到流體中;超聲波接收器主要用于接受通過流體后的超聲波;超聲波被接收到后經(jīng)電子線路的放大、轉(zhuǎn)換等處理后以電信號的形式將流量傳送給顯示屏并將結(jié)果顯示出來;累積系統(tǒng)完成流量的累加計(jì)算。那個(gè)可能導(dǎo)致超聲流量計(jì)產(chǎn)生誤差的因素都有哪些呢？江蘇佰創(chuàng)儀表帶您一起探究：
1、管道因素
(1)直管段長度
根據(jù)儀器要求，直管段標(biāo)準(zhǔn)工況為流量計(jì)上、下游分別有管徑10倍和5倍以上的管段。在實(shí)際的能效測試中往往測試條件達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)直管段要求，難以找到理想的測試位置。將標(biāo)準(zhǔn)工況下的誤差定為零，在上游直管段長度一定的情況下，下游直管段長度變化對流量計(jì)的誤差影響較小；在下游直管段長度一定的條件下，上游直管段長度的變化對流量計(jì)的誤差影響較大；當(dāng)上游管道直管段長度為直徑3倍以上、下游直管道長度為管徑1倍以上時(shí)，相對誤差基本在1%以內(nèi)，可以基本滿足現(xiàn)場測試的精度要求。
(2)管道材質(zhì)
超聲波流量計(jì)在測試前應(yīng)由測試人員手動(dòng)錄入管道材質(zhì)。在測試時(shí)管道材質(zhì)參數(shù)選擇錯(cuò)誤會(huì)造成傳感器探頭安裝距離L的計(jì)算錯(cuò)誤，使聲束的入射角θ產(chǎn)生誤差。如果材質(zhì)的實(shí)際聲速小于錄入的聲速(如將塑料管錄入為鍍鋅鋼管)，則測量結(jié)果偏大，反之則偏小。材質(zhì)設(shè)置錯(cuò)誤嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)箓鞲衅鹘邮詹坏叫盘枺钩暡髁坑?jì)無法讀數(shù)。
(3)管道內(nèi)襯
在實(shí)際測試中發(fā)現(xiàn)，管道內(nèi)襯對超聲波流量計(jì)的讀數(shù)有著明顯的影響，這主要是因?yàn)楣艿赖膬?nèi)襯存在改變了聲波的傳輸速率，因此，測量時(shí)應(yīng)據(jù)實(shí)準(zhǔn)確輸入內(nèi)襯的材料。除此之外，管道內(nèi)部結(jié)垢因?qū)е鹿鼙诤穸茸兓瑯訒?huì)影響測量準(zhǔn)確性。如果管道內(nèi)壁結(jié)垢相對均勻、信號基本正常，可將管道內(nèi)壁結(jié)垢視為內(nèi)襯，進(jìn)行一定的補(bǔ)償，可以減少測量誤差。
2、管道內(nèi)液體狀態(tài)
如果管道中的流體為紊流、不滿管、混相或者溫度太高，都會(huì)使測量結(jié)果不準(zhǔn)確。紊流會(huì)導(dǎo)致測量結(jié)果不穩(wěn)定，讀數(shù)區(qū)間較大，無法準(zhǔn)確測量管中的液體流速。管道中液體不滿管時(shí)，其中存在大量氣泡，管道中的氣泡會(huì)反射或衰減超聲波信號，給測量帶來誤差。氣泡一般存在于管道的上方，因此傳感器一般采用與水平面成45°角位置安裝，降低氣泡對超聲波信號的影響。流體為混相時(shí)，其密度很難確定，導(dǎo)致參數(shù)設(shè)置不正確，儀器或沒有示值或示值與真實(shí)值相差甚遠(yuǎn)。
3、其他因素
在實(shí)際的測試中會(huì)發(fā)現(xiàn)還有雖影響較小但不可忽略的因素，比如振動(dòng)噪聲、耦合劑類別、傳感器安裝方法等。如果流體中存在超聲波噪聲，且噪聲的頻率與超聲波流量計(jì)的工作頻率范圍一致，那么將使得換能器無法檢測并分辨出正常的工作超聲脈沖信號，導(dǎo)致流量計(jì)發(fā)生讀數(shù)錯(cuò)誤或停止計(jì)量。因此，在實(shí)際檢測中應(yīng)充分考慮周邊環(huán)境，避免壓縮機(jī)等各類產(chǎn)生振動(dòng)的設(shè)備對流量計(jì)的影響。耦合劑的使用會(huì)直接影響超聲波信號的強(qiáng)弱，好的耦合劑使得超聲波信號更穩(wěn)定，可以減少超聲波信號的損失，減少管道外壁粗糙程度對測量準(zhǔn)確性的影響。
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