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时差法超声波流量计原理及误差因素(二)

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时差法超声波流量计原理及误差因素(二)

发布日期:2018-05-22 00:00 来源:http://www.senslor.com.cn 点击:

时差法超声波流量计原理及误差因素(二)


3.1、流量计自身因素

(1)加工精度及温度变化对机械尺寸的影响。

声路角、管道直径D、声程L等机械参数的加工精度、温度稳定性对流量的测量有直接的影响。在测量过程中,它们会随这温度的变化而变化。这种误差介意通过精密加工,合理选材以及合理的结构设计使

影响减到最小。

(2)电气特性上的误差

器件工作不稳定、计数电路精度低会给流量测量带来误差。

(3)回波波形变化和幅值变化带来的误差

该变化会使超声波流量计二值化电路的计时比较点发生变化,造成波形误差。这种误差用硬件方法很难克服,必须借助于软件方法引入智能分析算法加以解决。

对于流量计自身因素来说,现在时差法超声波流量计技术比较成熟,给测量带来的误差都比较小,但不同的厂家也会有不同的精度,应根据控制精度要求与经济效益来选择流量计。

3.2外界因素

(1)温度变化对流速的影响

       超声波的传播速度随流体的温度的升高而升高,因而会给测量带来误差。流体温度变化对精度的影响可以采用温度补偿方法通过流量流体的温度和温度补偿数学模型的计算实现自动补偿。

(2)流体管道给测量带来的误差

流体管道质地不均的情况下,超声波传播速度会有很大的差别,对最终计算出的流体流量会带来较大的误差。

(3)流体对测量带来的误差

流体中少量的颗粒、气泡等对时差法超声波流量计测量影响很小,但是当这些含量超过一定的限度或者在管壁上沉淀下来,发射到接收的声程将会缩短,引起测量的误差。当要求精度高的时候,可选用其他流量计。

(4)噪声对测量带来的误差

超声波流量计可能会受附近超声波噪声源的不利影响。这种噪声源包括减少可听见噪声的无噪声阀、压力调节器和管道的其他重要节流部件。在实际测量中最好找出流量计上游潜在的噪声源,或在流量计和噪声源之间设置弯头会有助于减轻额外的超声波噪声。

(5)各种参数对测量带来的误差

由时差法超声波流量计远离计算公式中可看出,流体流量与几个参数相关。管道管径D、来个那个换能器距离(即超声波行走路径)为L、超声波传播方向与流体流向夹角为θ,这几个参数与流量计安装相关,有的参数需要实际测量,这些参数在测量时不可避免的会存在误差,会对最后流体流量的计算带来误差。流量计安装与参数测量过程中就需要精确,降参数对流量计带来的误差降到最低。

 

时差法超声波流量计在工业控制中得到广泛的运用,有着很多的优势:不破坏流体的流场,无压力损失;不需对管道特殊加工;对于仪表的安装和调试均不影响管路的正常运行;可以测量对腐蚀性等较特殊的流体。时差法超声波流量计测量误差的因素较多:流量计自身因素可根据不同厂家的工艺选择;外界因素有管道、流体、噪声、测量参数等引起,需要在安装或是测量参数时也别精确。

 

圣世援壁挂外夹式超声波流量计.jpg

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