使用超聲波流量計時管道內液體狀態不可忽視！

2020年01月15日 09:20

　　超聲波流量計主要由超聲波發生器、超聲波接收器、電子線路、流量顯示、累積系統幾大部分構成。其中，超聲波發生器主要用于產生超聲波并將其發射到流體中;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電子線路的放大、轉換等處理后以電信號的形式將流量傳送給顯示屏并將結果顯示出來;累積系統完成流量的累加計算。那個可能導致超聲流量計產生誤差的因素都有哪些呢？江蘇佰創儀表帶您一起探究：

　　1、管道因素

　　(1)直管段長度

　　根據儀器要求，直管段標準工況為流量計上、下游分別有管徑10倍和5倍以上的管段。在實際的能效測試中往往測試條件達不到標準直管段要求，難以找到理想的測試位置。將標準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的誤差影響較大；當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，相對誤差基本在1%以內，可以基本滿足現場測試的精度要求。

　　(2)管道材質

　　超聲波流量計在測試前應由測試人員手動錄入管道材質。在測試時管道材質參數選擇錯誤會造成傳感器探頭安裝距離L的計算錯誤，使聲束的入射角θ產生誤差。如果材質的實際聲速小于錄入的聲速(如將塑料管錄入為鍍鋅鋼管)，則測量結果偏大，反之則偏小。材質設置錯誤嚴重時甚至會使傳感器接收不到信號，使超聲波流量計無法讀數。

　　(3)管道內襯

　　在實際測試中發現，管道內襯對超聲波流量計的讀數有著明顯的影響，這主要是因為管道的內襯存在改變了聲波的傳輸速率，因此，測量時應據實準確輸入內襯的材料。除此之外，管道內部結垢因導致管壁厚度變化，同樣會影響測量準確性。如果管道內壁結垢相對均勻、信號基本正常，可將管道內壁結垢視為內襯，進行一定的補償，可以減少測量誤差。

　　2、管道內液體狀態

　　如果管道中的流體為紊流、不滿管、混相或者溫度太高，都會使測量結果不準確。紊流會導致測量結果不穩定，讀數區間較大，無法準確測量管中的液體流速。管道中液體不滿管時，其中存在大量氣泡，管道中的氣泡會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，其密度很難確定，導致參數設置不正確，儀器或沒有示值或示值與真實值相差甚遠。

　　3、其他因素

　　在實際的測試中會發現還有雖影響較小但不可忽略的因素，比如振動噪聲、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，導致流量計發生讀數錯誤或停止計量。因此，在實際檢測中應充分考慮周邊環境，避免壓縮機等各類產生振動的設備對流量計的影響。耦合劑的使用會直接影響超聲波信號的強弱，好的耦合劑使得超聲波信號更穩定，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確性的影響。

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