阻抗匹配抑制时差式气体超声波流量计零漂
便携式气体检测报警器零漂怎么解决及零点漂移允许范围
便携式气体检测报警器零漂怎么解决气体检测仪是监测有毒有害、易燃易爆气体泄漏，预防事故的发生，保证安全生产的仪器仪表，目前在油田油气工业区、增压点和井下隧道等等场所，都在广泛使用各类气体检测仪，怎么确保所使用气体检测仪测量结果的准确度，尤为重要。
那么便携式气体检测报警器出现漂移怎么解决？固定式可燃气体报警仪零点漂移允许范围是多少？气体检测仪器的零点漂移是指由于仪器所处现场工况环境内温度变化、电源电压不稳定等因素的影响，导致电路输出端电压偏离原固定值而发生上下漂动的现象。
通俗一点来说就是，仪器正常时检测到气体浓度值为0时应当显示的是0，但是发生零点漂移之后，虽说实际上气体的浓度值仍是0，但是仪器显示出来的测量结果却不是0，有可能是一个正值的正向零点漂移值或者是一个负值的负向零点漂移值。
零点飘移：零点漂移概念（零漂）可描述为：当放大电路输入信号为零（即没有交流电输入）时，由于受温度变化，电源电压不稳等因素的影响，使静态工作点发生变化，并被逐级放大和传输，导致电路输出端电压偏离原固定值而上下漂动的现象它又被简称为：零漂。
便携式气体检测报警器零漂怎么解决？零点校准：无外界因素搅扰的情况下，将仪器仪表测量界面调整为零，或许说是调到规范状态时的零值。
如果呈现漂移，需要用标准气体进行校准。
如果气体检测仪使用两年以上，建议更换传感器。
气体检测仪显示负漂是指便携式气体检测报警器的测量结果已经发生了负向的漂移，具体来说就是仪器的测量结果不准确，由于仪器负向漂移，仪器检测数值也相对偏小。
固定式可燃气体报警仪零点漂移允许范围是多少？根据国家计量检定规程《JJG 693-2011》中对于气体检定报警器漂移性能的要求，仪器的零点漂移值不得超过±3%FS，量程漂移值不得超过±2%FS。
气体检测仪器在发生漂移时，无论是正向的漂移或是负向的漂移，都不得超过规定中的要求。
应至少每年将气体检测仪器进行送检计量校验一次，确保仪器性能指标正常方可使用。
(完整word版)《传感器与检测技术》题库
《传感器与检测技术》题库一、填空：1，测量系统的静态特性指标主要有线性度、迟滞、重复性、分辨力、稳定性、温度稳定性、各种抗干扰稳定性等。
2.霍尔元件灵敏度的物理意义是表示在单位磁感应强度相单位控制电流时的霍尔电势大小。
3.热电偶所产生的热电势是两种导体的接触电势和单一导体的温差电势组成的，其表达式为Eab （T ，To ）=T B A TT BA 0d )(N N ln )T T (e k 0σ-σ⎰+-。
在热电偶温度补偿中补偿导线法（即冷端延长线法）是在连接导线和热电偶之间，接入延长线，它的作用是将热电偶的参考端移至离热源较远并且环境温度较稳定的地方，以减小冷端温度变化的影响。
4.压磁式传感器的工作原理是：某些铁磁物质在外界机械力作用下，其内部产生机械压力，从而引起极化现象，这种现象称为正压电效应。
相反，某些铁磁物质在外界磁场的作用下会产生机械变形，这种现象称为负压电效应。
（2分）5. 变气隙式自感传感器，当街铁移动靠近铁芯时，铁芯上的线圈电感量（①增加②减小③不变）6. 仪表的精度等级是用仪表的（① 相对误差 ② 绝对误差 ③ 引用误差）来表示的7 电容传感器的输入被测量与输出被测量间的关系，除（① 变面积型 ② 变极距型 ③ 变介电常数型）外是线性的。
8、变面积式自感传感器，当衔铁移动使磁路中空气缝隙的面积增大时，铁心上线圈的电感量（①增大，②减小，③不变）。
9、在平行极板电容传感器的输入被测量与输出电容值之间的关系中，（①变面积型，②变极距型，③变介电常数型）是线性的关系。
10、在变压器式传感器中，原方和副方互感M 的大小与原方线圈的匝数成（①正比，②反比，③不成比例），与副方线圈的匝数成（①正比，②反比，③不成比例），与回路中磁阻成（①正比，②反比，③不成比例）。
11、传感器是能感受规定的被测量并按照一定规律转换成可用输出信号的器件或装置，传感器通常由直接响应于被测量的敏感元件 和产生可用信号输出的转换元件以及相应的信号调节转换电路组成。
超声波流量计
中油管道投产运行公司
川气东送-鄂西管理处
► （3）声道的设置。
单声道和多声道。 ► 不论是单声道还是多声道气体超声流量计， 其声波的发送与接收原理是一样的。不同的 是在不同声程上所测的线速度对管道截面的 流速的呈现不同。
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超声波流量计结构
主要分为三部分：流量计本体、超声换能器、Mark II电子 数据处理单元，如图所示： 流量计本体：流量计本体是经特殊加工，用于安装超声换能 器、Mark II电子数据处理单元及压力变送的装置。 超声换能器：超声换能器是把声能转换成电信号和反过来把 电信号转换成声能的元件。
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► 3、查看标况累计气量（单位：Nkm3
）
按“menu”键多次，直到退回主菜单，按下列顺 序按数字键： 2——>1——>2，其显示为：STR01 FWD CVOL
► 4、查看标况气量当前小时和前一小时累计值
（单位：Nkm3 ）
按“menu”键多次，直到退回主菜单，按下列顺 序按数字键： 2——>1——>2，其显示为：STR01 FWD CVOL， 再按向右的键2次， 其显示 为：BASETIME 1 STR01 FWD CVOL HOULY
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任意一对传感器
t1 =
L X c - v(x/L) L c + v(x/L) Flow
D
t2 =
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流量从上述方程中求出
L (t1-t2) v= 2x t1t2 L (t1+t2) c= 2 t1t2
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超声波气体流量计基本原理介绍
超声波气体流量计基本原理介绍超声波流量计一般可分为两大类：传播时间式超声波流量计和多普勒超声波流量计。
在含有悬浮粒子的流动流体中，可以利用声学多普勒效应测量多普勒频移来确定媒质流速v，这种方法称为超声波多普勒法。
因为目前市场上的超声气体流量计产品都是传播时间式超声波流量计，所以下文将重点阐述传播时间式超声波流量计的原理。
当超声波在流动的媒质中传播时，相对于固定坐标系统，超声波速度与在静止媒质中的传播速度有所不同，其变化值与媒质流速有关。
因此根据超声波速度的变化量可以求出媒质的流速，传播时间式超声波流量计就是根据这一原理设计而成的。
超声波流量计由两大部分组成：测量变换器部分和电子电路部分。
测量变换器又称为换能器，包括超声波发射器、接收器、声楔以及相应的机械连接组件等。
电子电路包括超声波的发射、接收电路，信号处理电路，流量数据指示或输出电路等。
超声波传播时间法测量流量的原理时差法是通过测量超声波脉冲顺流和逆流的传播时间差来得到媒质流速的一种方法。
参看图1-1，在管道两侧分别装置有两个收发通用型超声波换能器R 和T,管道中的媒质以速度u向前流动。
Fig.1-1管道内流速断面和超声射线的轨迹图中的两个换能器在发射、接收状态交替工作，当T 发射R 接收时称为顺流发射状态，反之，R 发射T 接收时称为逆流发射状态。
设顺流发射时超声脉冲的传播时间为1t ，而逆流发射时超声脉冲的传播时间为2t ，则有⎪⎪⎭⎪⎪⎬⎫+-=++=τθθτθθcos sin /cos sin /2221u c D t u c D t （1-1）式中，u 为管道中媒质流速，2c 为超声波在静止媒质中的声速，e c l ττ+=112；这里1l 为声楔(O-P)或(B-C)之长度，1c 为超声波在管壁中的声速，11c l 为超声脉冲通过声楔的时间，e τ为电路延迟时间。
考虑到一般情况下22c >>2u ,根据1-1式可以得到流速的计算公式：⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯⎥⎦⎤⎢⎣⎡+=1222112sin sin 1t t D c D u θθτ （1-2）根据1－2式可以得出管道内流体中的声速的计算公式：⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=12112sin /t t D C θ （1－3） 因为声速和流体的密度成线性关系，所以根据式1-3可以得出流体的质量流量。
气体超声波流量计技术创新提升测量精度与稳定性
气体超声波流量计技术创新提升测量精度与稳定性通过技术创新优化气体超声波流量计的测量精度和稳定性，可以从以下几个方面进行：一、硬件技术创新1.高精度超声波传感器：o研发和应用具有更高灵敏度和更低噪声水平的超声波传感器。
这些传感器能够更准确地捕捉和转换超声波信号，从而提高测量精度。
o选用耐高温、耐腐蚀的材料制造传感器，以适应复杂多变的工作环境，确保长期稳定运行。
2.换能器优化：o优化换能器的设计，包括其形状、尺寸和材料，以提高超声波的转换效率和稳定性。
o引入先进的制造工艺，如精密加工和微纳制造技术，确保换能器的制造精度和一致性。
3.信号处理电路：o设计高精度、低噪声的信号处理电路，以减少信号在传输和处理过程中的衰减和失真。
o采用数字信号处理技术，如数字滤波、快速傅里叶变换（FFT）等，对信号进行精确处理和分析，提高测量精度。
二、算法与软件创新1.智能滤波算法：o开发和应用智能滤波算法，如自适应滤波、卡尔曼滤波等，以更有效地滤除噪声和干扰信号，提高测量信号的信噪比。
o根据实际测量环境的特点，动态调整滤波参数，以适应不同条件下的测量需求。
2.时间测量优化：o采用高精度的时间测量技术，如时间数字转换器（TDC）等，以提高超声波传播时间的测量精度。
o对时间测量过程进行校准和修正，以消除系统误差和随机误差对测量结果的影响。
3.数据融合与校正：o利用多传感器数据融合技术，将不同传感器获取的数据进行融合处理，以提高整体测量精度。
o结合物理模型和实验数据对测量结果进行校正，以消除系统误差和减少随机误差。
三、环境适应性提升1.温度补偿技术：o研发和应用温度补偿技术，实时监测环境温度并调整测量参数，以消除温度变化对超声波传播速度的影响。
o引入温度传感器和温度补偿算法，实现自动温度补偿功能，提高测量精度和稳定性。
2.流场稳定技术：o优化管道设计和安装位置，减少湍流和涡流对测量的影响。
采用导流板、整流器等流场稳定装置，提高被测介质的流速和流量稳定性。
超声波流量计工作原理是什么
官方网址 超声波流量计工作原理是什么超声波流量计利用了低电压、多脉冲时差原理，采用高精度和超稳定的双平衡信号差分发射、差分接收数字检测技术来测量顺流和逆流方向的声波传输时间，根据时差计算出流速。
超声波流量计具有稳定性好、零点漂移小、测量精度高、量程比宽、抗干扰性强等特点。
其中插入式和外夹式超声波流量计以其安装方便，测量精度高的优点被广泛应用于各个行业。
外夹式超声波流量计
超声波流量计工作原理：
当超声波束在液体中传播时，液体的流动将使传播时间产生微小变化，其传播时间的变化正比于液体的流速。
零流量时，两个传感器发射和接收声波所需的时间完全相同（唯一可实际测量零流量的技术），液体流动时，逆流方向的声波传输时间大于顺流方向的声波传输时间。
其关系符合下面表达式：
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其中：
V 介质流速
θ 为声束与液体流动方向的夹角
M为声束在液体的直线传播次数
D 为管道内径
Tup 为声束在正方向上的传播时间
Tdown 为声束在逆方向上的传播时间
ΔT=Tup –Tdown
通过上式计算出流速V，再通过我们输入到变送器上的管道数据D计算出流量。
流量公式为：
Q=πV
Q 瞬时流量
π圆周率
D 管道内径
V 流速
官方网址
艾拓利尔仪表专注自动化仪表及自控系统12年，我们拥有专业的技术人员，可为您提供各种完善的自动化解决方案。
解决用户遇到的问题使我们一直以来努力的目标，并且我们将付诸更大努力不断推陈出新，藉由与用户的紧密合作，共同开创更智能、更环保、更美好的未来。
超声波流量计-百度百科
超声波流量计-百度百科
JK系列超声波流量计/超声波热量表/超声波工业水表通过高精度时间数字转换芯片对超声波传输时间进行测量，有效克服零点漂移、小流量测量误差大等问题；综合利用频差法和时差法，使用实时声速、温度补偿等技术对流量进行补偿；人机接口画面丰富，支持多种通信方式；产品具有稳定性好、零点漂移小、测量精度高、量程比宽，抗干扰性强等特点。
超声波流量计产品特点
1、全系列产品流量测量精度优于1.0级；
2、支持多声道测量，默认为双声道，有效提高了仪表在复杂流体状态中的测量准确性和可靠性；
3、综合采用频差法和时差法测量技术，声速自动补偿，时间分辨率达到45皮秒，有效避免零点漂移，提高了小流量测量精度；
4、支持RS485通信，具有4~20mA变送功能，与企业能源管理系统集成更加方便；
5、支持AC 220V、DC 24V两种电源输入方式；
6、主机与探头类型多样化，可根据现场需求搭配使用，能够满足特殊环境的安装与测量；
7、人机界面丰富，使用操作便捷。
嘉可自动化仪表的超声波流量计产品种类齐全，主要有手持式超声波流量计、便携式超声波流量计、外夹式超声波流量计、插入式超声波流量计、管道式超声波流量计、固定式超声波流量计、一体式超声波
流量计、分体式超声波流量计、模块式超声波流量计、超声波工业水表、电池供电型超声波水表、超声波冷/热量表等。
常用流量计故障处理方法
液体内悬浮物含量过高
选用多普勒型超声流量计
选用多普勒型超声流量计
换点安装
管道结垢严重，阻挡声波传输；
调整传感器插入深度或清除管道垢层；
传感器声楔面结垢；
拨出传感器，清理声楔面，重新安装
传感器安装不正确
正确安装传感器；
传感器损坏
液体介质的密度变化较大
可以将变化以后的介质密度带入公式，换算成误差修正系数，然后将流量计测出的流量乘以系数换成真实的流量
气体介质因受到温度压力影响较大
采用温压补偿的方式来获得真实的流量
长期使用及管道振动等多因素引起转子流量计传感磁钢、指针、配重、旋转磁钢等活动部件松动，造成误差较大。
可先用手推指针的方式在验证。首先将指针按在RP位置，看输出是否为4mA，流量显示是否为0％,再依次按照刻度进行验证。若发现不符，可对部件进行位置调整。一般要求专业人员调整，否则会造成位置丢失，需返回厂家进行校正。
采取减振措施，加强信号滤波降低放大器灵敏度
转换器灵敏度过高
降低灵敏度，提高触发电平
2
通电通流后无输出信号
电源出故障
检查电源与接地
输入信号线断线
检查信号线与接线端子
放大器某级有故障
检测工作点，检查元器件
检测原件损坏
检查传感元件及引线
无流量或流量过小
检查阀门，增大流量或缩小管径
管道堵塞或传感器被卡死
检查清理管道，清洗传感器
加强防冻设施的效果
高低压阀未打开
打开高低压阀
6.质量流量计
序号
故障现象
故障原因
处理方法
1
瞬时流量恒示最大值
超声波流量计方案
超声波流量计方案引言超声波流量计是一种用于测量液体或气体流量的设备。
它利用超声波的传播速度与流体流过的时间来计算流量值。
这篇文档将介绍超声波流量计的工作原理、测量精度、应用领域以及一种基于Arduino的超声波流量计的具体实现方案。
超声波流量计的工作原理超声波流量计利用超声波在流体中传播的特性来测量流量值。
其工作原理基于多普勒效应和时差测量。
多普勒效应：当超声波发射器发射出的声波与流体中粒子相互作用，粒子的速度会引起声波频率的变化。
通过测量接收到的声波频率与发射的声波频率的差异，可以计算出流体的流速。
时差测量：超声波流量计通过在流体中传播的超声波的时间差来测量流体的流速。
设定两个超声波传感器，一个作为发射器，另一个作为接收器。
当超声波发射器发出声波时，它会被流体中的粒子反射回来，被接收器接收。
通过测量发射和接收之间的时间差，可以计算出流体的流速。
超声波流量计的测量精度超声波流量计具有较高的测量精度。
其测量精度受到多个因素的影响，包括超声波传感器的精度、信号处理电路的噪声、流体的性质等。
通常情况下，超声波流量计的测量精度可以达到±1%。
超声波流量计的应用领域超声波流量计广泛应用于各个工业领域，包括化工、石油、食品加工、水处理等。
它在液体流量测量和气体流量测量方面都具有广泛的应用。
超声波流量计的优势包括：•非侵入性测量：超声波流量计可以直接测量流体流量，无需对流体进行任何干扰或阻碍。
•高精度：超声波流量计能够提供较高的测量精度。
•宽测量范围：超声波流量计可以适用于各种流体，包括液体和气体，并具有较宽的测量范围。
基于Arduino的超声波流量计方案基于Arduino的超声波流量计可以实现低成本、简单易用的流量测量方案。
以下是基于Arduino的超声波流量计的具体实现方案：所需材料和组件•Arduino开发板•超声波传感器模块•LCD显示屏模块•蜂鸣器•连接线连接电路1.将超声波传感器模块的VCC引脚连接到Arduino的5V引脚。
超声波气体流量计 应用场景
超声波气体流量计应用场景
超声波气体流量计是一种广泛应用于各种工业场所的仪器，主要用于监测和测量各种气体的流量、温度、压力等参数。
它是一种高精度、非侵入式测量技术，可以通过超声波辐射测量物体内部的液体和气体的流速，具有精度高、可靠性好、精度稳定等特点。
以下是超声波气体流量计的应用场景：
1. 石化行业：超声波气体流量计可以被广泛应用于石油化工领域中的输送管线、炼油厂、化工厂等设备中，通过检测气体的流速、温度、压力等参数，来实现生产过程的监测和控制。
2. 电力行业：在电力产业中，超声波气体流量计可以用于测量锅炉燃料气体流量。
燃气锅炉发热时需要恰当的气体供给，超声波气体流量计可以对燃气进行精确测量，使燃气供给系统保持稳定。
3. 医疗行业：在医疗行业中，超声波气体流量计可以用于呼吸机、氧气吸收机等设备的气体流量监测。
监测呼吸机的氧气流量，可以及时掌握患者呼吸状态，为医护人员提供重要数据支持。
4. 生物制药：在生物制药行业，超声波气体流量计可以用于生物反应器的气体流量监测。
反应器中的气体流量和压力的测量可以在生产过
程中及时控制反应器环境，有效提高生产效率和产品质量。
5. 空调行业：在现代建筑中，超声波气体流量计也得到了广泛应用，
可以用于空调送风管和排风管中的气体流量检测。
通过监测室内外气
压和气流流量来实现空调设备的控制和调节。
总之，超声波气体流量计作为一种可靠的非侵入式气体流量测量技术，可以广泛应用于各种工业、医疗和建筑领域，为提高生产的效率和产
品的质量提供了强有力的支持。
差压零位漂移对标准孔板流量计流量的影响
差压零位漂移对标准孔板流量计流量的影响摘要：天然气产销厂主要的计量方式采用的是变送器（流量管理器）配标准孔板的差压式流量计，该类型流量计的检定周期为一年，在一个检定周期内，仪表的差压零位会随着时间或温度而发生变化，这个微小的变化会对该类型流量计的流量计量产生何种程度的影响，是亟待研究的一项重要内容。
为此，通过在实验室内开展各项试验，对差压零位漂移进行数值模拟，找出差压零位漂移对不同气质，不同运行范围，特别是低限运行时的流量影响的规律，指导厂内各区站的日常检查。
并通过大量的试验及对试验数据的归类分析，找出了差压零位漂移对流量计量影响的规律。
关键词：差压零位漂移；标准孔板流量计；流量分析1现状调查1.1该类仪表的使用情况通过对全厂在用的流量计进行调查发现，我厂在用标准孔板流量计为170台，旋进旋涡流量计为61台，其它类型流量计，标准孔板流量计占到了全厂流量计总数的72.3%。
该类仪表的压力及差压变送器的精度均为0.2级。
1.2该类仪表的运行情况为了便于对该类型仪表的线性稳定性进行分析，我们选取了2台编号分别为T233648、T233651型号为2010TC的多变量变送器和2台编号分别为17961225、15841265型号为103的流量管理器近三年来的差压检定记录并对该表的线性度计算，整理汇总发现我厂在用的三合一变送器和流量管理器具有极佳的线性稳定性，所以得出结论：该类型仪表的差压零位发生漂移，将直接导致检定拟合曲线的整体漂移，也就是说，差压零位漂移量将直接导致各检定点的测量值发生与零位漂移量大小几近相同、方向也相同的变化量，从而对计量的数据产生影响。
2实验过程在该项目开展前，制定了详细的实验实施方案，并严格按照实施方案进行实施。
选取了一台编号为16970037型号为FB103的流量管理器来完成整个实验数据的采集工作，该表差压最大基本误差为0.03%，静压最大基本误差为0.02%，差压线性度为0.03%，静压线性度为0.02%，流量积算部分的最大基本误差为0.01%。
超声波流量计方案
超声波流量计方案一、引言超声波流量计是一种常见的流量测量设备，通过利用超声波的传播特性实现对流体流量的测量。
它具有测量准确、无压力损失、无移动部件等优点，在工业生产中得到广泛应用。
本文将介绍超声波流量计的基本原理、常见类型以及应用案例，为读者提供一个全面了解和选用超声波流量计的方案。
二、基本原理超声波流量计通过发射超声波脉冲到流体中，利用声波在流体中传播的速度差异来测量流速。
其工作原理基于多普勒效应，即当声波遇到流体运动时，波长会发生变化，从而实现对流速的测量。
常见的超声波流量计包括传输时间差法和多普勒效应法，下面将分别进行介绍。
2.1 传输时间差法传输时间差法是一种基于声速差异原理的测量方法。
超声波流量计通常由两个传感器组成，一个作为发射器向下游发射超声波信号，另一个作为接收器接收信号。
超声波在流体中传播的速度取决于流体的物理性质以及流速。
当超声波流经流体时，由于流体的速度不同，传输时间会发生变化。
通过测量声波传播的时间差，可以计算出流体的平均流速。
2.2 多普勒效应法多普勒效应法是一种基于声波频率变化原理的测量方法。
超声波流量计的传感器通常同时具备发射和接收功能。
当超声波与流体运动相互作用时，声波的频率会发生变化。
对于与流体相对运动的声波而言，当流速较大时，声波频率会增加；当流速较小时，声波频率会减小。
通过测量超声波频率变化，可以计算出流体的实际流速。
三、常见类型根据实际应用需求和流体特性，超声波流量计可以分为不同类型，下面将介绍其中三种常见的类型。
3.1 声速差法超声波流量计声速差法超声波流量计采用传输时间差法进行测量，其原理是通过测量超声波在流体中传播的时间差来计算流体的流速。
该类型的流量计适用于流体中无颗粒或颗粒较小的情况，如液体或气体的流量测量。
3.2 直接时间差法超声波流量计直接时间差法超声波流量计是一种改进的传输时间差法测量方法。
与传统声速差法不同的是，该类型的流量计不再使用两个传感器，而是采用单个传感器进行测量。
超声波流量计静水时差温度漂移的解决方法
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超声波流量计零流量漂数问题分析与抑制措施
科技与创新┃Science and Technology&Innovation ·108·2022年第14期文章编号：2095－6835（2022）14－0108－03超声波流量计零流量漂数问题分析与抑制措施何伟宏，徐洁鑫，张静，谭洪伟，苏泽峰（国家管网集团广东运维中心，广东广州510000）摘要：针对超声波流量计小流量切除值无法满足计量撬热备路零流量漂数问题，采用因果链法分析影响流量计零流量漂数危害因素，应用Ensuite软件开展流量计算机启停遥控点位、PCS手动启停与计量状态反馈、GCScontri编写程序逻辑组态，建立三者之间的手/自动连锁控制逻辑。
结果表明，流量计算机本体组态不完善为流量计零流量漂数累计终极因素；研究方法可有效消除场站停输工况下的零流量漂数累计问题；方法的实现一定程度可免去流量计对小流量切除值设定的需求，规避了当前规范标准对小流量切除值设定不明确的弊端。
研究可为实现精准计量、消除计量交接贸易分歧提供有益参考。
关键词：超声波流量计；零流量漂数；小流量切除；精准计量中图分类号：TH814文献标志码：A DOI：10.15913/ki.kjycx.2022.14.035流量测量作为流体介质供需双方贸易结算的重要依据，也是生产经营单位衡量产能的重要指标，准确的计量结果对于公平公正的贸易结算意义深远。
超声波流量计具有成本低、安装便捷、抗干扰能力强、压力损失低、测量范围宽、精度高等优势[1-2]，已被广泛应用于石油、天然气等行业。
流量计作为流量数据采集现场一次仪表，受各种影响因素的制约容易产生小流量波动，从而产生计量误差[3-4]，流体正常通过时微小信号与正常信号相比较小，不影响计量精度及准确性，无介质流通时零流量漂数则触发流量计算机累计引发计量争议[5]。
小流量切除作为掩盖各种因素引发流量显示值零点漂移的常用手段，当实际流量低于设定切除值则流量不会累计，同样引发计量歧义[6]。
时差法超声波流量计在核电厂的应用及故障处理
时差法超声波流量计在核电厂的应用及故障处理发布时间：2021-01-06T14:54:15.227Z 来源：《中国电业》2020年8月22期作者：陆彦飞[导读] 超声波流量计是一种无阻碍流量计，在测量过程中，不会在流体流动通道内设置任何阻碍件，管外安装不阻碍流体的流动，测量过程与生产过程同时进行。
陆彦飞福建福清核电有限公司福建省福清 350318摘要：超声波流量计是一种无阻碍流量计，在测量过程中，不会在流体流动通道内设置任何阻碍件，管外安装不阻碍流体的流动，测量过程与生产过程同时进行。
尤其在大管道、大流量、介质腐蚀性环境下，超声波流量计的优势更加明显，应用更加广泛。
本文首先阐述了超声波流量计的测量原理，然后介绍了超声波流量计在核电厂的应用案例，最后，本文列举了超声波流量计在核电厂应用过程中出现的问题及处理方法。
关键字：超声波流量计；应用；故障处理 1.超声波流量计概述1.1概述超声波流量计是一种无阻碍流量计，在测量过程中，不会在流体流动通道内设置任何阻碍件，管外安装不阻碍流体的流动，测量过程与生产过程同时进行。
相比其他类型流量计，超声波流量计有三大特点：非接触式、精度高、对介质的腐蚀性和化学性无要求等。
正因为超声波流量计具有上述有点，所以使其被广泛应用在各工业领域。
1.2超声波流量计原理超声波流量计常用的测量方法未传播速度差法、多普勒法等。
传播速度差法又包括直接时差法、相差法和频差法。
其基本原理都是测量超声波脉冲顺水流和逆水流时速度之差来反映流体的流速，从而测出流量；多普勒法的基本原理则是应用超声波中的多普勒效应测得顺水流和逆水流的频差来反映流体的流速从而得出流量。
本文重点阐述时差法测量原理。
时差法超声波流量计是利用超声波信号在流体中顺逆流传播时间之差来测量流体的流速，进而换算为流量，原理图见图1。
图1 超声波流量计测量原理一对超声波换能器交替作为接收和发射超声波端，并以一定的夹角安装在管道两侧，交替作为接收和发射超声波端。
动画演示14种流量计的工作原理
6. 椭圆齿轮流量计
7. 转子流量计
工作原理： 当测量流体的流量时，被测流体从锥形管下端流入，流体的流动冲击着 转子，并对它产生一个作用力，当流量足够大时，产生的作用力将转子 托起。同时，被测流体流经转子与锥形管壁间的环形断面，这时作用在 转子上的力有三个:流体对转子的动压力、转子在流体中的浮力和转子 自身的重力。流量计垂直安装时，转子重心与锥管管轴会相重合，作用 在转子上的三个力都沿平行于管轴的方向。当这三个力达到平衡时，转 子就平稳地浮在锥管内某一位置上。对于给定的转子流量计，转子大小 和形状己经确定，因此它在流体中的浮力和自身重力都是已知是常量， 唯有流体对浮子的动压力是随来流流速的大小而变化的。因此当来流流 速变大或变小时，转子将作向上或向下的移动，相应位置的流动截面积 也发生变化，直到流速变成平衡时对应的速度，转子就在新的位置上稳 定。对于一台给定的转子流量计，转子在锥管中的位置与流体流经锥管 的流量的大小成一一对应关系。
工作特点： ① 适用于稀油、轻质油、稠油、含砂量大、含水量大的原油，被测量 液体的粘度范围大; ② 流量计通过的液体流量大; ③使用寿命长，准确度高，可靠性强; ④压内损失极小; ⑤可直接与计算机联网。
11. 靶式流量计
工作原理： 当流体流动，对靶板产生一个作用力，使靶板产生微量的位移， 位移大小与流速有关，根据位移与流速的关系计算出流量。
工作特点： 可以测量常规管道流量，还可以测量不易观察、不易接触的管道的流 量；其不仅可以测量常规流体流量，还可对具有强腐蚀性、放射性、 易燃、易爆等特点的流体进行流量的测量。但是超声波流量计对所测 流体的温度范围有所限制，目前我国的超声波流量计仅可用于200℃以 下流体的测量;而且，超声波流量计的测量线路相当复杂，对测量线路 要求较高。
超声流量计零点漂移的异常检测与自适应校准算法研究
超声流量计零点漂移的异常检测与自适应校准算法研究超声流量计在工业生产中起着至关重要的作用，它可以准确测量流体的流量并实现自动控制。
然而，在长时间运行中，超声流量计存在零点漂移的问题，这会影响其准确性和稳定性。
因此，如何及时检测零点漂移并进行自适应校准成为了一个重要的课题。
一、零点漂移异常检测超声流量计的零点漂移是指在长时间使用过程中，测量值与实际值之间存在偏差。
零点漂移可能由多种因素导致，比如温度变化、压力波动、设备老化等。
为了及时发现零点漂移的异常情况，可以采取以下措施：1.定期监测：通过设定监测周期，定期检测超声流量计的零点状态，及时判断是否存在漂移异常。
2.实时报警：在系统中设置报警机制，当监测到零点漂移异常时，立即发送警报信息，以便工作人员及时处理。
3.数据对比：将测量数据与历史数据进行对比分析，寻找异常指标，判断是否为零点漂移造成的。
二、自适应校准算法研究针对超声流量计零点漂移问题，研究人员提出了多种自适应校准算法，以提高流量计的准确性和稳定性。
其中，常见的自适应校准算法包括：1.滑动平均法：通过对一定时间内的测量数据进行滑动平均处理，消除零点漂移的影响，提高测量精度。
2.指数加权法：根据历史数据的加权平均，以较高的权重处理最新数据，保持流量计的准确性。
3.神经网络算法：利用神经网络对流量计进行学习和训练，根据实时数据自动调整校准参数，实现自适应校准。
结语超声流量计零点漂移的异常检测与自适应校准算法研究是当前工业领域的热门话题，通过科学的方法和技术手段，可以有效解决零点漂移带来的问题，提高超声流量计的性能和可靠性。
相信随着技术的不断进步和完善，超声流量计在工业生产中的应用将更加广泛和深入。
超声流量计零点漂移的时间稳定性研究
超声流量计零点漂移的时间稳定性研究在工业生产中，流量计被广泛应用于测量液体和气体在管道中的流量。
超声流量计作为一种新型流量计具有精度高、稳定性好等优点，在工业自动化领域得到了广泛应用。
然而，在超声流量计使用过程中，零点漂移是一个常见的问题，会影响流量计的准确性。
因此，研究超声流量计零点漂移的时间稳定性对于提高流量计的精度和稳定性具有重要意义。
一、零点漂移概念及影响超声流量计是通过超声波在管道中传播的时间差来计算流体的流速和流量。
在使用过程中，由于外部环境、使用条件和仪器本身因素等影响，超声流量计的零点可能会发生漂移。
零点漂移指的是当流量计处于不同工作条件下，读数与实际值之间的偏差。
零点漂移会导致流量计读数不准确，进而影响生产过程的控制和监测。
二、零点漂移的原因分析1. 外部环境因素：温度、压力、湿度等环境因素的变化可能导致超声流量计零点漂移。
特别是在恶劣环境下，外部因素对流量计的影响更为显著。
2. 使用条件影响：超声流量计的安装角度、安装位置等使用条件的改变都可能引起零点漂移。
因此，在使用超声流量计时需注意保持一定的使用条件，以减小零点漂移的风险。
3. 仪器本身因素：超声流量计的零点漂移还可能与仪器本身的性能和品质有关。
不同品牌和型号的超声流量计对零点漂移的稳定性也会有所差异。
三、为了研究超声流量计零点漂移的时间稳定性，我们进行了一系列实验。
首先，我们选择了多个不同型号的超声流量计，并在标准条件下进行了长时间稳定性测试。
通过数据采集和分析，我们得到了不同型号超声流量计零点漂移的曲线图，发现了不同型号在时间稳定性上的差异。
进一步，我们分析了零点漂移的主要影响因素，并提出了相关的改进措施。
实验结果显示，超声流量计的零点漂移主要受外部环境因素和使用条件的影响，而仪器本身因素对零点漂移的时间稳定性影响较小。
因此，在实际应用中，通过合理控制使用条件和及时进行校准调试，可以有效减小超声流量计的零点漂移，提高其时间稳定性和准确性。
燃气流量计,你知道其中几种
适合燃气流量计量的流量计有：容积式流量计、差压式流量计、超声波流量计、涡轮流量计、涡街流量计、质量流量计和旋进旋涡流量计。
下面分别阐述这些流量计的原理、特点及应用概况。
差压式流量计 DPF差压式流量计是以伯努利方程和流体连续性方程为依据,根据节流原理,当流体流经节流件时（如标准孔板、标准喷嘴、长径喷嘴、经典文丘利嘴、文丘利喷嘴等)，在其前后产生压差，此差压值与该流量的平方成正比.在差压式流量计中，因标准孔板节流装置差压流量计结构简单、制造成本低、研究最充分、已标准化而得到最广泛的应用。
差压式流量计一般由节流装置（节流件、测量管、直管段、流动调整器、取压管路）和差压计组成，对工况变化、准确度要求高的场合则需配置压力计（传感器或变送器）、温度计（传感器或变送器)、流量计算机等，组分不稳定时还需要配置在线密度计（或色谱仪）等。
※优点:(1)应用最多的孔板式流量计结构简单、牢固，性能稳定可靠,使用寿命长、价格低廉。
（2）应用范围极广泛，至今尚无任何一类流量计可与之相比，全部单相流体，包括液、气、蒸汽皆可测量，部分混相流。
(3）检测件与变送器、显示仪表分别由不同厂家生产,便于经济生产。
（4）标准型节流式DPF无需实流校准，即可投用，在流量计中也是唯一的.※缺点：(1）测量重复性、精度普遍偏低。
（2）范围度窄，由于差压信号与流量为平方关系，一般范围度仅3:1～4：1。
（3）现场安装条件要求高，需要较长的直管段。
（4)压损大(指孔板、喷嘴等)。
※应用概况：差压式流量计应用范围特别广泛，在封闭管道的流量测量中各种对象都有应用，如流体方面:单相、混相、洁净、脏污、粘性流等;工作状态方面：常压、高压、真空、常温、高温、低温等;管径方面：从几毫米到几米；流动条件方面：亚音速、音速、脉动流等。
它在各工业部门的用量约占流量计全部用量的1/4~1/3。
涡轮流量计TUF当流体流经涡轮流量传感器时，在流体推力作用下涡轮受力旋转，其转速与流体平均流速成正比，涡轮转动周期地改变磁电转换器的磁阻值，检测线圈中的磁通随之发生周期性变化，产生周期性的电脉冲信号.在一定的流量（雷诺数）范围内,该电脉冲信号与流经涡轮流量传感器处流体的体积流量成正比。
高精度超声流量计的零点漂移校准与研究
高精度超声流量计的零点漂移校准与研究近年来，高精度超声流量计在工业领域得到了越来越广泛的应用，其优异的测量精度和稳定性受到了用户的青睐。
然而，随着使用时间的增长，超声流量计可能出现零点漂移的情况，给测量带来误差，因此对超声流量计的零点进行校准和研究显得尤为重要。
一、零点漂移的原因分析超声流量计在工作过程中，可能受到环境温度、压力、介质变化等因素的影响，导致零点漂移。
另外，超声传感器和管道本身的结构变化也会引起零点偏移。
因此，零点漂移的原因是多方面的，需要进行综合分析。
二、零点漂移校准的方法针对超声流量计的零点漂移问题，现有的校准方法主要包括静态校准和动态校准两种。
1. 静态校准：在无流动介质的情况下进行零点校准，可以通过调节超声传感器的零点偏移参数来实现校准。
这种方法简单快捷，但缺点是无法真实模拟实际工作状态。
2. 动态校准：在有流动介质的情况下进行零点校准，通过接通标准流量计和超声流量计进行对比测量，修正零点偏移参数。
这种方法更加真实可靠，但操作复杂，需要耗费较多时间和精力。
三、零点漂移校准的影响因素研究除了上述的校准方法之外，对零点漂移的影响因素进行研究也是十分必要的。
常见的影响因素包括温度变化、介质变化、管道振动等，通过对这些影响因素的分析，可以更好地了解零点漂移的机理，并采取相应的措施进行修正。
四、高精度超声流量计零点漂移校准的前景展望随着科技的不断发展和进步，高精度超声流量计的零点漂移校准技术也将不断完善和提升。
未来，可以通过引入智能识别技术、自适应控制技术等手段，实现零点漂移的在线监测和自动校准，减少人工干预，提高测量精度和稳定性，进一步拓展超声流量计在工业领域的应用范围。
综上所述，针对高精度超声流量计的零点漂移校准与研究，需要深入分析其原因和影响因素，积极研究相应的解决方法，不断提升技术水平，为超声流量计的应用和发展提供更为可靠的技术支持。
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第32卷第1期 传感技术学报V o l.32 N o. 1 2019 $ 1 %CHINESE JOURNAL OF SENSORS AND ACTUATORS Jan. 2019Restraining Zero Drift of Time-Difference Gas UltrasonicFlowmeter by Impedance MatchingZH EN G Xiaoyu1 ,YA N G M ing1! ,JIN Dingfei2 ,N IE X ili3"1.Colle^(e o f Information Science & Engineering % Ningbo University, Ningbo Zhejiang 315212, China $2. Zhejiang Tianxin Ultrasonic Technology：C o,.Ltd, Hangzhou 310016 ,China $3. Jinka High Science & Technology Co. ,Ltd ,Hangzhou 310016 ,China)A b s tr a c t：In flo w m easurem ent tlie zero d rift o f tim e-d lfe re n c e u ltra son ic gas flow m eter w o uld be too h ig h,decreasing m easurem ent accuracy o f the w hole system.A im in g at th is o c c u rre n c e,a m ethod that restrains zero d rift bp m atching the in p u t im pedance o f sensor in tra n s m ittin g state and the o u tput im pedance o f tlie same sensor in re ce ivin g state in t he channel is e c h ip capacitors to raise the im pedance o f signal stim u la tio n p o r t,disengaging it from v irtu a l ground state.T h e re fo re,p re clu de the same sensor from c irc u it structure va ria tio n w itli upstream and downstream sw apping.Keep the resonance frequency o f t!ie sensor unchanged.So the in h e re n t delay o f trans-m ittin g-re c e iv in g c irc u it o f u ltra son ic sensors are equal in upstream and downstream m easurem ent.U tiliz e cross-c o rre la tio n m et!iod to m ake the in h e re n t delay in upstream and downstream cancelled o u t.P ra c tic a l m easurem ent shows that im pedance m atching effe ctive ly r estrains zero d r if t,and zero e rro r is restrained below0.000 48 m3/h at20 〇C, con form in g w it!i grade 1.5 Gas Flow m eter N a tion al S tandard.K e y w o r d s:u ltra son ic gas flow m eter$zero d rift$zero e rro r$im pedance m atchE E A C C：7230 d o i:10C969/j.is s n.l004-1699.2019.01.007阻抗匹配抑制时差式气体超声波流量计零漂郑晓宇\杨鸣1!,金定飞2,聂西利3(1.宁波大学信息科学与工程学院，浙江宁波315211$2.浙江天信超声技术有限公司，杭州310016$3.金卡高科技股份有限公司，杭州310016)主商要：时差式气体超声波流量计在测量时现会出现零漂过大的问题，导致整体系统计量准确度不高。
针对这种情况，提出 了一种通过匹配流道中同一探头在发射状态下的输人阻抗和接收状态下的输出阻抗来抑制零漂的方法。
利用贴片电容抬高 信号激励端的阻抗，使之脱离与地虚短的状态，避免同一探头在发、收状态切换时的电路结构变化。
保持探头谐振频率不变，使超声波探头发收电路固有延时在顺、逆流测量时相等。
利用互相关法使顺逆流信号中固有延时相互抵消，实验结果表明，阻抗匹配有效抑制了零漂，20 C时零点误差被抑制在0浙00 48 m3/h内，符合1浙级气体流量计国家标准。
关键词：气体超声波流量计;零漂;零点误差;阻抗匹配中图分类号：T P212.9 文献标识码:A文章编号：1004-1699(2019)01-0036-07随着天然气资源被越来越广泛地利用，计量行 业有必要提升测量如此大量输送的气体的计量准确 度。
气体超声波流量计技术有着传统气体流量计量 技术（比如孔板流量计、涡轮流量计、涡街流量计）所没有的优点，它没有移动部件，不会产生额外压 差，适合任意组份气体情况，而且双向都能测量[1]。
不仅如此，气体超声波流量计在运作时利用测量数 据可以自诊断。
它快速的响应可以测量突发的流体 流量，并且结构简单，大大减少安装和维护成本[2]，特别适合大口径天然气测量[3]。
气体超声波流量计信号处理方法主要包括时间 差法、频差法和多普勒法[4]。
时差法被大量运用在流 量测量上，绝对传播时间和传播时间差是流体流速函 数包含的两个关键量[5]。
近几年国内一些公司在持 续精进工业气体超声波流量计的同时，也逐渐投人更 多财力到家用气体超声波流量计的研发，而家用与工 业用的最大的区别就是流量小、流速低。
在家用的情 况下，该方法最终落实到小到几纳秒的延时时间测 量，因为在低流速时传播时间差通常只有几纳秒，一 般的流量计零漂同样也在纳秒数量级[6]，严重影响到收稿日期：2018-06-01 修改日期：2018-10-21第1期郑晓宇，杨鸣等：阻抗匹配抑制时差式气体超声波流量计零漂37计量准确度。
，零漂是 波流量计的一个重 。
实际应用中一般 （Fry ca lib ra tio n)零点误差,但是该 可能随着环境而失效，比环境温度的变化[7],—度提升顺、逆流两个回波 的一*致性，是提O流计量系统的互易性,来抑制零漂。
著名的电声互易原理是:对大多二端口线性电声 网络，无论发生电 是声电 ，两个端 间的输阻抗是不变的[8]。
然而在超声流量计领域，除非 上特殊的电路，不然 系统可 是 实互易性 ，零漂 是存在。
过去十几年内，互易 研究 次提到。
其中一种实现互易性 的是 两个完全一样的 波探头。
2002 年 Deventer和 D e isin g[9]用 Le ach[1$]的方法在等 效电路上仿真出了顺逆流两路的回波波形。
研究者 比了很多非系统的产生零漂的 ，指出两个探 一样 达到互易性的条件。
于探头上达不到这一要求,是可能从这个 上实现互易操作的。
在研究 把精 入到从电路设计解决测量系统互易操作这方面。
本文 论 推出流速的计算 ，紧接着提出 波流量计存在零点 的主要，分析 波探头电路模型推导出同一探在发、收状态下 频率的变化，拟 配方维 频率，设计出硬件电路作实验验证，将 结果和国家标准进行分析比对。
实验数在宁波大学和杭州金卡公司测得。
1时差法测流速原理1C流量测量原理波流量计测量流速的 图1所示。
输时间法导出平均线流速的公 下cy_Fcos!cy+Ncos!2C@0p0〇w n式中!0为超声波从探头B到S的逆流传播时间;图1时差法测流速原理图0_为波从探头S到B的顺流 间；2为波在流 质中 的速度；N为流体的线平均速度;# 'U p_d〇W l。
波传输路径？"管 Z)和 ,的精度是由流量计管路结构决定的，。
传间0p和0_—般是 和过零 结合来 的[11]。
图2，该 是在 里设置一个特定的，回波 滤波放大采样后，取的第一个过零点作为计时器结 [12]，得出间0p和0w n，接着 "3 )得出流体线平均流速N[13]。
瞬 流速0由下式导出：Q'AK"Re)N(4)中:S是管 ，K(R/表示和雷诺 关的修正系数。
1C零流速下的误差为保证流_ 结果的正确性，除了间的结果准确，对于 #的得更精确[14]。
在零流速N=0时,瞬时流量的计量往往存在比国标大 的误差，将式(1)、式⑵改写为式(5)、式(6)。
0p' 一+r〇p(5)40o w n+!d o w n(6)中！！d_、!up分别为顺、逆流电路固有延时。
接着(3) 写为2c o! (0p-!up).(0〇wn_!d〇wn)这种情况下式(7)中的#= !up-!d_,电路固有 直接 零点 的大小;另一 0和0w n在微秒级，、和！d_在 级，（3 )来是否将分母中的！从0中剔除对计算结果的 在10-9级，于国家标准的10_5级小 ，本文专注于研究导致零点 的、和！d_的间差#。
接下来对探头激励、接电路建模，分 析、和~_的，以及提出解决。
38传感^技术学报www. c h i n atra n s du cer s. co m第32卷2零漂的分析与抑制2.1零漂问题建模图3 ，图3(a)是探头电路模型(15)。
*2表亦探头的静态电容% &*1和？5 &*2表斤；探头发 械 的等效电路[16]。
3(@)是探头的幅 频相频图，随频率的变化曲线和 .随频率的变化曲线，可见当探头激励频率分别在发 探头的 频率和）2上，大，且更为重要的 为零。
对应的在式（5)和（6)中的、和Td_为零，流为零，（3)的计算结果也应该就是零。
但实验 零流速下流量计的流 结果始 为零，其实是跟和)5不完 合使、和rd_为零才导致零点的。