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在實(shí)際應(yīng)用中如何提高外夾式超聲波流量計(jì)的測(cè)量精度

因?yàn)橥鈯A式超聲波流量計(jì)具有安裝非常簡(jiǎn)便，性?xún)r(jià)比高，免維護(hù)，測(cè)量介質(zhì)廣泛，量程比寬等諸多優(yōu)點(diǎn)。隨著電子技術(shù)和軟件的發(fā)展，外夾式超聲波流量計(jì)逐漸成為最受歡迎的流量測(cè)量形式之一。

圖1

那么，在實(shí)際安裝使用時(shí)，如何提高超聲波流量計(jì)的測(cè)量精度呢？首先，我們要確定影響測(cè)量精度的主要因素有哪些，然后再針對(duì)性的改善即可。

因?yàn)槌暡髁坑?jì)采用時(shí)差法的測(cè)量原理，流量計(jì)從管道外壁發(fā)射超聲波信號(hào)，再測(cè)量超聲波穿過(guò)管道材料 – 流體 – 管道材料這樣一個(gè)過(guò)程的時(shí)間。

圖2

所以，以下各點(diǎn)是評(píng)估測(cè)量誤差時(shí)應(yīng)考慮的主要因素（以富士超聲波流量計(jì)應(yīng)用為依據(jù)）。

1、管道尺寸

當(dāng)設(shè)置的管道尺寸與實(shí)際管道尺寸不同時(shí)，如內(nèi)徑尺寸的差異約為 1%，由流量轉(zhuǎn)換得到的誤差為 3% 的偏差。

（下面是內(nèi)徑 1mm 偏差的情況的示例）

圖3

現(xiàn)場(chǎng)安裝前，一定要測(cè)量實(shí)際的管道外徑和壁厚，無(wú)法確定壁厚的情況，可以使用測(cè)厚儀進(jìn)行測(cè)量。

2、傳感器安裝誤差

一般標(biāo)準(zhǔn)是，安裝長(zhǎng)度 ±1mm 的誤差可帶來(lái) 1% 以?xún)?nèi)的流量誤差。

圖4

3、管道內(nèi)流體亂流

當(dāng)直管段較短時(shí)（特別是上游側(cè)），流體偏斜，將導(dǎo)致一定的偏離誤差，或當(dāng)液流打漩時(shí)，指示值將波動(dòng)。在安裝傳感器之前一定要確保合適的直管段距離。

4、管道內(nèi)結(jié)垢或嚴(yán)重銹蝕

誤差與第1條中所述相同。若水垢沉積或者銹蝕過(guò)于嚴(yán)重，可能收不到接收波，使測(cè)量無(wú)法進(jìn)行。

5、水溫的變化

將流體聲速實(shí)時(shí)計(jì)算，以對(duì)流體溫度的變化進(jìn)行補(bǔ)償（新聲速測(cè)量系統(tǒng)），但有小量的誤差。

圖5

6、流體中含有氣泡時(shí)輸出

當(dāng)流體中的含有較多氣泡時(shí)，也會(huì)影響實(shí)際測(cè)量的精度，且如果氣泡含量超過(guò)超聲波流量計(jì)的能力，則會(huì)出現(xiàn)無(wú)法測(cè)量的現(xiàn)象（富士超聲波流量計(jì)可抵抗12Vol%的氣泡含量）

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