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淺析超聲波流量計誤差原因及減小誤差的方法
發(fā)布時間:2021-01-02 09:57:24

1、超聲波流量計誤差原因

根據(jù)超聲波流量計的計量原理及計算公式以及測量不確定度分析,從誤差源的性質和發(fā)生原因可以歸結為以下幾點:

(1)超聲傳播時延估計使用的時間基準誤差。

(2)超聲的實際傳播長度誤差。

(3)安裝效應導致面平均流速測量誤差。

(4)信號失真導致的流場信息獲取不準確。

2、超聲波流量計減小誤差的方法

(1) 測量位置應選在探頭上游大于10D和下游大于5D,充滿液體的直管段處;雙彎管和半開閥需要更多直管段;對于外夾式氣體系統(tǒng),建議最小采用20倍的上游直管段。

(2)測量點選擇應盡可能遠離泵、閥門等設備,避免干擾。因要盡可能測量平直流體,避免紊流帶來的測量誤差。

(3)傳感器在水平管線上安裝時,應與垂直線有最小20°的夾角。以避免氣體在管道頂部聚集時產(chǎn)生的波束干擾。

(4)避免在雷諾數(shù)過渡區(qū)測量,當1000<Re<5000可以獲得最好精度。

(5)測量點處應無焊縫,無振動及無電磁干擾源等;提供測試管道設計參數(shù),現(xiàn)場用卡尺或鋼卷尺和超聲波測厚儀對管道外徑及壁厚進行復核,為減小誤差,管道外徑及壁厚應進行多點測量后取其平均值。

(6)管路管材應均勻密實,易于超聲波傳播。

(7) 必須把待安裝換能器的金屬管道表面打磨3倍探頭面積,去掉銹跡油漆,使管壁表面光滑平整,露出管道金屬的原有表面并保持原有弧度。

(8)氣體超聲波流量計與液體超聲波流量計相比,測量信號更容易受到噪音信號干擾,如果信噪比在10:1以下,就無法準確測量。因此在將換能器固定在管道上前,為減小管道噪音信號對測量結果的影響,應在管道外壁粘貼氣體耦合劑薄膜,貼時應盡量減少氣泡的產(chǎn)生,防止空氣、沙塵和銹跡進入;如產(chǎn)生氣泡應將氣泡弄破,釋放出氣體。

(9)充分考慮管內(nèi)硫沉積,結垢和腐蝕等狀況,盡可能選擇管內(nèi)無沉積物,無腐蝕的管段進行測量。

(10)夾具應固定在換能器的中心部分,使之不易滑動。


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