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影響時差法超聲波流量計測量精度的因素
2011-10-12 10:45:09

        1、上下遊直管段對超聲波流量計測量準確度的影響
  時差法超聲波流量計標定係數K是雷諾數的函數,流體從層流過渡到紊流,流速分布不均勻,標定係數K將產生較大的變化,從而引起測量準確度下降,根據要求,換能器應安裝在上遊直管段為10D,下遊直管段為5D的位置,對於上遊存在泵、閥等設備時直管段的長度,要求“距離紊流、震動、熱源、噪音源和射線源越遠越好”。如果換能器安裝位置的上遊有泵、閥等設備,要求直管段為30D以上。
  因此,直管段長度是保證測量準確度的主要因素。
       2、超聲波流量計安裝管道參數設置對測量準確度的影響
  管道參數設置準確與否,與測量準確度關係密切。如果管道材質及尺寸的設置與實際管道尺寸不相符,將使理論管道流通截麵積與實際流通截麵積產生誤差,導致最終結果不準確,另外,換能器之間的發射間距是根據流體(聲速、動力粘度)、管道(材質和尺寸)、換能器的安裝方式(V法或Z法)等各種參數綜合運算的結果,換能器的安裝距離產生偏差,也會引起很大的測量誤差。其中管道內徑的設置和安裝距離對測量準確度影響比較突出,據有關資料介紹,若管道內徑誤差±1%,則引起約±3%的流量誤差;若安裝距離誤差±1mm將產生±1%以內的流量誤差。可見,隻有正確設置管道參數,換能器才能安裝準確,減少管道參數設置對測量準確度的影響。
       3、超聲波流量計換能器安裝位置對測量準確度的影響
  時差法超聲波流量計換能器的安裝有反射式(V型)和直射式(Z型)兩種方式,利用Z法安裝聲束行程短,可以增強信號強度。我廠用於測量化纖循環水的兩台流量計先後采用了兩種方式進行安裝,Z法的測量效果明顯優於V法,而且另外五個檢測點都采用Z法安裝,測量效果比較好。
  另外,換能器必須安裝在與管線正切的方向,否則會影響聲波的發射和接收,進而影響測量準確度。
        4、含氣量對超聲波流量計測量準確度的影響
  含氣量對測量數據也有很大影響。不溶氣體具有非常低的聲阻抗,可能造成聲束分散。含氣量大時,將減小聲波信號的強度。Vaer是該流量計表征含氣量的參數,通常狀態下Vaer<50。如果泵至換能器前直管段太短,就會氣泡嚴重影響測量。
  因此,要消除含氣量,必須保證換能器前後直管段的長度。
        5、耦合劑對超聲波流量計測量準確度的影響
  為了保證換能器和管道充分接觸,安裝換能器時需要往管道表麵均勻地塗一層耦合劑,一般厚度為(2~3)mm。應將耦合劑內的氣泡和顆粒擠出去,換能器的發射麵應緊密的貼在管壁上。測量循環水的流量計大多安裝在水井中,安裝環境潮濕,有時會被水淹,如果選用一般的耦合劑,在很短時間內便會失效,影響超聲波流量計測量準確度。因此,必須選用特製的防水耦合劑。
    耦合劑有使用有效期,據生產商介紹,一般耦合劑可以使用18個月,因此,為了保證測量準確度,每18個月應該重新安裝換能器,更換耦合劑。


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