直管段長(zhǎng)度對(duì)便攜式超聲流量計(jì)測(cè)量準(zhǔn)確度的影響
發(fā)布時(shí)間：2023-06-11 01:07:47來(lái)源：hseauto.cn來(lái)源：..
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由于安裝條件、生產(chǎn)需要等因素影響，現(xiàn)場(chǎng)大口徑水流量計(jì)不方便拆卸進(jìn)行離線檢定的情況越來(lái)越多，便攜式超聲流量計(jì)具有便于攜帶、安裝方便、無(wú)壓力損失、無(wú)可動(dòng)部件、穩(wěn)定性好等特點(diǎn)，在線校準(zhǔn)大口徑水流量計(jì)獲得較好應(yīng)用效果。實(shí)際應(yīng)用中，因工況條件等因素制約，直管段長(zhǎng)度往往不能滿足有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求，測(cè)量準(zhǔn)確度受到一定影響。
1 時(shí)差式超聲流量計(jì)工作原理
超聲波在流動(dòng)的流體中，順流方向聲波傳播速度會(huì)增大，逆流方向則減小，同一傳播距離有不同傳播時(shí)間，利用順逆流超聲波傳播時(shí)間之差與被測(cè)流體流速之間關(guān)系可求得流速，并換算成流量，工作原理見(jiàn)圖1。
2 直管段長(zhǎng)度影響試驗(yàn)分析
利用我站現(xiàn)有的靜態(tài)質(zhì)量法液體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置（擴(kuò)展不確定度為0.03%，k=2）對(duì)試驗(yàn)用便攜式超聲流量計(jì)（經(jīng)國(guó)家水大流量計(jì)量站檢定合格）開(kāi)展相關(guān)試驗(yàn)研究，分別在距離彎頭不同距離的情況下試驗(yàn)分析直管段長(zhǎng)度對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響。試驗(yàn)液體溫度為22.6℃、壓力0.129MPa-0.193MPa、密度997.58kg/m3，保持流體穩(wěn)定（穩(wěn)定度不大于0.15%），通過(guò)（4-20）mA電流信號(hào)采集超聲流量計(jì)所測(cè)流量瞬時(shí)值（或一段時(shí)間內(nèi)累積值），與標(biāo)準(zhǔn)瞬時(shí)流量對(duì)比，分析其影響量的大小，試驗(yàn)數(shù)據(jù)見(jiàn)表1。
試驗(yàn)條件：管道口徑：DN300;超聲流量計(jì)等級(jí)：GE公司1.0級(jí);測(cè)量管道材質(zhì)：304不銹鋼;管道壁厚：5.50mm;管道外徑：1020mm;介質(zhì)：清潔水;閥門(mén)：蝶閥（全開(kāi)），D為管道直徑。表1可知，在探頭后直管段長(zhǎng)度滿足要求情況下，距離來(lái)液彎頭越遠(yuǎn)，超聲流量測(cè)量值誤差越小，誤差變化呈非線性變化，距離來(lái)液彎頭10D，試驗(yàn)流量最小誤差為-0.10%;某一固定點(diǎn)上，流量越大，誤差也越大，如距離來(lái)液彎頭5D，試驗(yàn)流量最大誤差為-0.90%，最小誤差為-0.66%。后又經(jīng)測(cè)試發(fā)現(xiàn)，在探頭后直管段長(zhǎng)度滿足要求情況下，距離來(lái)液彎頭閥門(mén)越近，誤差越大，如管道口徑DN200，距離來(lái)液彎頭閥門(mén)0.5D處，超聲測(cè)量值誤差為10%;隨距離來(lái)液彎頭閥門(mén)增大，誤差由正向負(fù)方向偏移而后又向正方向偏移。
綜上所述，從便攜式超聲流量計(jì)的特點(diǎn)及參數(shù)對(duì)其測(cè)量結(jié)果影響分析可知，不同直管段長(zhǎng)度會(huì)對(duì)便攜式超聲流量計(jì)測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生不同影響，對(duì)測(cè)量結(jié)果的誤差最大可達(dá)-18.75%（試驗(yàn)范圍內(nèi)）。因此，在利用便攜式超聲流量計(jì)開(kāi)展在線校準(zhǔn)、測(cè)試時(shí)需現(xiàn)場(chǎng)滿足一定安裝條件并通過(guò)精確實(shí)測(cè)及嚴(yán)格安裝來(lái)控制。由于試驗(yàn)室條件限制，便攜式超聲流量計(jì)還有其他影響因素尚待進(jìn)一步探討，如超聲流量計(jì)的交叉干擾、電磁干擾、流體溫度變化等。
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