什么事超聲波流量計(jì)

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，并將其釋放到流體中。超聲波接收器主要用于接受通過(guò)流體的超聲波。收到超聲波后，通過(guò)電子線路的放大、轉(zhuǎn)換等，用電信號(hào)將流量傳遞給顯示器，并顯示結(jié)果。累計(jì)系統(tǒng)完成流量的累計(jì)計(jì)算。哪些因素會(huì)導(dǎo)致超聲波流量計(jì)的誤差？

(1)直線段長(zhǎng)度

根據(jù)儀器要求，直管段的標(biāo)準(zhǔn)工作條件是流量計(jì)上方，下游分別有管直徑的10倍和5倍以上的管段。在實(shí)際能效測(cè)試中，測(cè)試條件往往不符合標(biāo)準(zhǔn)直線段要求，很難找到理想的測(cè)試位置。如果將標(biāo)準(zhǔn)工作條件下的誤差設(shè)置為零，并且上游直線段長(zhǎng)度恒定，則下游直線段長(zhǎng)度的變化對(duì)流量計(jì)的誤差幾乎沒有影響。上游直線段長(zhǎng)度的變化對(duì)下游直線段長(zhǎng)度的特定條件下流量計(jì)的誤差有很大影響。如果上游管直段長(zhǎng)度是直徑的3倍以上，下游直管長(zhǎng)度是管直徑的1倍以上，則相對(duì)誤差基本在1%以內(nèi)，并且基本可以滿足現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試的精度要求。

(2)管道材料

超聲波流量計(jì)在測(cè)試前需要測(cè)試人員手動(dòng)輸入管道材料。由于測(cè)試時(shí)管道材料參數(shù)選擇錯(cuò)誤，傳感器探頭安裝距離L計(jì)算錯(cuò)誤，聲音光束的入射角可能會(huì)出現(xiàn)誤差。如果材料的實(shí)際音速小于輸入的音速(例如，將塑料管道輸入為鍍鋅鋼管)，則測(cè)量結(jié)果會(huì)很大，反之亦然。材料設(shè)置錯(cuò)誤嚴(yán)重時(shí)，傳感器無(wú)法接收信號(hào)，超聲波流量計(jì)無(wú)法讀取。

(3)管道襯里

實(shí)際測(cè)試中發(fā)現(xiàn)管道內(nèi)襯對(duì)超聲波流量計(jì)的判讀有明顯影響。這主要是因?yàn)楣艿赖膬?nèi)襯改變了聲波的傳輸速度。因此，測(cè)量時(shí)要切實(shí)準(zhǔn)確地輸入內(nèi)襯的材料。另外，管道內(nèi)部的污垢會(huì)因管道壁厚的變化而影響測(cè)量精度。管道內(nèi)壁的時(shí)間比較均勻，信號(hào)基本正常的情況下，將管道內(nèi)壁的時(shí)間視為內(nèi)襯，給予一定的補(bǔ)償，可以減少測(cè)量誤差。

如果管道中的流體湍流、不滿意、混合或溫度太高，測(cè)量結(jié)果可能不準(zhǔn)確。湍流導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果不穩(wěn)定，讀數(shù)間隔大，無(wú)法準(zhǔn)確測(cè)量管道的液體流速。管道中液體對(duì)管子不滿時(shí)，其中有大量氣泡，管道中的氣泡反射或衰減超聲波信號(hào)，給測(cè)量帶來(lái)誤差。氣泡通常存在于管道上，因此傳感器通常以45度角安裝在水平面上，從而減少氣泡對(duì)超聲波信號(hào)的影響。流體混合時(shí)，其密度很難確定，參數(shù)設(shè)置錯(cuò)了，沒有儀表，或者顯示值與實(shí)際值相差甚遠(yuǎn)。

實(shí)際測(cè)試中，振動(dòng)噪音、耦合器類別、傳感器安裝方法等影響較小但不可忽視的因素。如果流體有超聲波噪音，噪音的頻率與超聲波流量計(jì)的工作頻率范圍相匹配，轉(zhuǎn)換器就會(huì)檢測(cè)到正常工作的超聲波脈沖信號(hào)，無(wú)法區(qū)分，從而導(dǎo)致流量計(jì)出現(xiàn)讀數(shù)錯(cuò)誤或停止測(cè)量。因此，在實(shí)際檢查中要充分考慮周圍環(huán)境，避免壓縮機(jī)等引起各種振動(dòng)的設(shè)備對(duì)流量計(jì)的影響。耦合器的使用直接影響超聲波信號(hào)的強(qiáng)弱，良好的耦合可以進(jìn)一步穩(wěn)定超聲波信號(hào)，減少超聲波信號(hào)的損失，減少管道外壁的粗糙度對(duì)測(cè)量精度的影響。