影响气体超声波流量计测量精度的影响因素

合集下载

超声波流量计常见故障分析及解决措施

超声波流量计常见故障分析及解决措施

超声波流量计常见故障分析及解决措施超声波流量计是一种非接触式、非侵入式的流量测量仪表,因其精准性高、使用便利等优良特性而被广泛应用于各种工业流量检测场合。

虽然超声波流量计具有很强的稳定性,但是在使用过程中仍旧会碰到一些常见的故障。

本文将就这些故障进行分析并提出相应的解决措施。

常见故障一:读数不准或漂移假如超声波流量计读数不准或显现漂移,那么很可能是以下原因导致:1.管道壁面显现结垢或沉淀物,影响了信号的反射和传输;2.管道内显现气泡、异物或水浸,影响了信号的传输;3.测量段长度不足或者安装位置不合理,使得流量场的稳定性不够,影响了信号的精准性;4.传感器的位置不合适,如太靠近弯头、截面变化处等;对于第一种情况,我们可以通过将管道进行清洗来解决。

对于第二种情况,需要适时检查管道内部是否有异物或者气泡,并进行相应处理。

对于第三种情况,我们可以加添测量段长度,或者重新调整安装位置来加添流场稳定性。

对于第四种情况,需要重新进行传感器的安装,并避开将传感器安装在易产生干扰的地方。

常见故障二:无法读取信号假如超声波流量计无法读取信号,那么很可能是以下原因导致:1.传感器连接不良或者存在断路;2.模拟电路板或者数字电路板存在损坏;3.传感器的超声波晶片损坏;对于第一种情况,我们需要检查传感器的连接是否正常,并使用万用表对传感器进行测量。

对于第二种情况,需要进行相应的电路维护和修理或更换电路板。

对于第三种情况,需要更换受损的超声波晶片,或者更换整个传感器。

常见故障三:测量范围不够假如超声波流量计的测量范围不够,那么很可能是以下原因导致:1.传感器安装角度不精准或者位置不合理;2.传感器超声波波束角度不匹配;3.测量流体介质密度或者温度发生变化。

对于第一种情况,我们需要重新进行传感器的安装,并确保传感器安装角度正确。

对于第二种情况,需要更换匹配优秀的超声波传感器,以保证测量精准性。

对于第三种情况,需要进行对流体介质密度或温度的校正。

超声流量计零点漂移的原因及解决方案

超声流量计零点漂移的原因及解决方案

超声流量计零点漂移的原因及解决方案
超声流量计在工业生产中被广泛应用,可以高效准确地测量流体的流量。

然而,一些用户在使用过程中可能会遇到超声流量计出现零点漂移的情况,导致测量结果不准确。

那么,造成超声流量计零点漂移的原因是什么,以及如何解决这个问题呢?
原因一:环境影响
超声流量计工作时受到外部环境的影响,比如温度、湿度、压力等因素会对其零点产生影响,导致出现漂移。

特别是在一些恶劣的工业环境下,这种情况更加普遍。

解决方案:
1. 确保超声流量计安装在干燥通风的环境中,避免受潮。

2. 对超声流量计进行定期的环境检查和清洁,确保周围环境稳定。

原因二:设备老化
超声流量计作为一种精密仪器,随着使用时间的增长,设备内部零部件会出现磨损或老化,导致零点漂移。

解决方案:
1. 定期对超声流量计进行维护保养,及时更换老化零部件。

2. 确保超声流量计的工作环境稳定,避免频繁启停。

原因三:安装位置不当
超声流量计的安装位置对其测量精度具有重要影响,如果安装位置选择不当,可能会导致零点漂移。

解决方案:
1. 选择合适的安装位置,避免受到外部干扰。

2. 确保超声流量计与管道之间的密封性良好,避免漏水或进水。

通过以上分析可知,超声流量计零点漂移的原因多种多样,需要用户在日常使用中加以重视。

通过定期维护、保养以及正确的安装位置选择,可以有效解决超声流量计零点漂移问题,确保测量的准确性和可靠性。

希望以上内容对您有所帮助。

超声波流量计五种常见故障解决方法

超声波流量计五种常见故障解决方法

超声波流量计五种常见故障解决方法超声波流量计是一种流量计量技术,它利用超声波对流体进行测量,可以测量液体、气体等流体的流速和流量。

在使用过程中,超声波流量计也会出现一些故障,影响流量计的精度和稳定性。

本文将介绍超声波流量计常见的五种故障以及相应的解决方法。

1. 声速传输时间偏差声速传输时间是超声波流量计的关键参数之一,它影响到测量精度。

如果声速传输时间偏差过大,会导致流量计的测量结果不准确。

造成声速传输时间偏差的原因可能是超声波传感器安装不当或者超声波传感器所处的环境变化。

解决方法如下:•检查传感器的安装是否符合要求•调整传感器的位置,避免环境因素的影响•对超声波传感器进行校准2. 液体中杂质过多在测量液体的过程中,液体中存在着杂质,如气泡、沉积物等,会影响超声波的传播和接收,降低测量精度。

解决方法如下:•定期清洗超声波传感器以及管路•预处理流体,例如过滤、除泡3. 管路设计不合理管路的设计会影响到流体的流动状态,进而影响测量结果。

如果管路的设计不合理,会出现回流、静态流等问题。

解决方法如下:•设计合理的管路系统•增加流量计局部阻力•调整管路中的流体流动状态4. 超声波传感器的磨损超声波传感器在长时间运行中会出现磨损,降低测量精度。

解决方法如下:•定期更换超声波传感器•在传感器使用前后进行校准,以检测传感器的磨损情况5. 数据异常在使用过程中,可能会出现数据异常等问题,导致测量结果不准确。

解决方法如下:•检查流量计的工作状态•检查测量管路及其接口•检查数据传输的稳定性在使用超声波流量计的过程中,以上五种故障是比较常见的问题,需要我们及时发现并及时解决,以保证流量计的正常运行。

超声波流量计温压补偿依据

超声波流量计温压补偿依据

超声波流量计的温压补偿依据主要是为了确保在不同温度和压力条件下流量测量的准确性。

以下是几个关键点,解释了为什么以及如何进行温压补偿:1. 介质密度变化:气体的密度会随着温度和压力的变化而变化,这直接影响了通过管道的气体实际流量。

由于流量是体积流量与介质密度的函数,所以在不同温度压力下测得的体积流量需要根据介质的实际密度进行校正。

2. 声道长度变化:在时差法超声波流量计中,流体温度和压力的变化会导致管道发生应变,这不仅改变了管道截面积,还会影响超声波传播的声道长度,从而影响流量测量结果。

因此,必须对这些因素进行补偿以确保高精度测量。

3. 流量计算前提:只有当流量已经被计算出来后,温压补偿才有意义。

换句话说,温压补偿的前提是已经通过某种方式得到了流量值。

没有这个初始流量值,就无法进行有效的补偿。

4. 温度补偿方法:对于超声波水表,水温的变化会影响超声波在水中的传播速度,进而影响流量测量精度。

实验数据显示,如果在某个温度下校准后的水表在其他温度下使用而不进行补偿,每3度的温度变化可能导致1%的流量误差。

因此,利用高分辨率的温度传感器(如GP22)对流量测量进行温度补偿是提高精度的重要手段。

5. 实时补偿重要性:为了保证测量精度,在实际应用中应采用简化实用的实时补偿方法,以适应不断变化的工作条件。

6. 硬件和程序设计:为了实现温压补偿,流量计的设计包括了关键芯片元器件选型、硬件电路原理图以及相关功能程序的开发。

这些设计考虑了流场变化和温度变化对检测精度的影响,并提出了相应的补偿方案。

综上所述,超声波流量计的温压补偿是为了确保在各种工作环境下都能提供准确的流量读数。

补偿过程涉及对介质密度、声道长度等因素的调整,以及对温度和压力变化的实时监测和数据处理。

超声波流量计不正常的现象和故障分析

超声波流量计不正常的现象和故障分析

超声波流量计不正常的现象和故障分析超声波流量计是一种常用的流量测量仪器,适用于各种液体介质的流量测量。

但是在使用过程中,有时会出现一些常见的问题,导致测量数据不准确或者无法正常工作。

本文将分析超声波流量计常见的故障现象及其解决方法。

故障现象1. 信号不稳定超声波流量计的工作原理是通过发射超声波向流体介质中传输,通过接收到反射回来的超声波来测量流体介质的流速和流量。

如果信号不稳定,测量结果会受到影响。

导致信号不稳定的原因可能是:•接收器或发射器故障•测量介质的温度或压力变化•测量介质中含有气体或泡沫2. 测量值不准确超声波流量计的测量值主要受到流体介质的影响,如果测量值不准确,则有可能是以下原因导致:•测量时超声波遇到悬浮物或沉积在管壁上的污垢•发射和接收器之间存在物理干扰•测量介质的物理特性发生变化(例如温度和密度)3. 无法正常工作有时超声波流量计会出现无法正常工作的情况,如无法通电或无法采集测量数据。

此时,可能是以下原因之一造成的:•超声波流量计电源故障•测量系统接线松动、短路或断开•测量介质不符合要求或流量计未正确安装故障分析及解决方法1. 信号不稳定•检查超声波流量计的发射器和接收器是否故障或者损坏,如果是,及时更换或维修。

•检查测量介质的温度和压力是否稳定,在温度变化大的环境中建议使用补偿器来精确衡量流量。

•如果测量介质中含有气体或泡沫,可以使用波纹管或气体分离器,在测量位置设置冲洗管,能够有效地消除气体和泡沫。

2. 测量值不准确•定期清洗管壁,除去悬浮物和厚积的污垢等物质。

•确保测量介质中无气体和泡沫,并且更换不合适的测量介质,以免干扰测量。

•测量时,避免物理干扰,可以选择不同的安装位置或更改发射和接收器的位置,使测量更精确。

3. 无法正常工作•首先确保超声波流量计有电,如有需要请更换或修复电源。

•检查测量系统的接线是否松动、短路或断开,需要重新连接,或者修复断路。

•当超声波流量计无法正常工作时,可以通过调整测量介质的流量和速度,或者重新安装流量计来检查有无故障。

超声波流量计计量误差分析及控制措施研究王鹏1魏元禄2

超声波流量计计量误差分析及控制措施研究王鹏1魏元禄2

超声波流量计计量误差分析及控制措施研究王鹏1 魏元禄2发布时间:2023-06-03T06:52:06.570Z 来源:《中国科技信息》2023年6期作者:王鹏1 魏元禄2 [导读] 随着清洁能源的快速发展,天然气已进入千家万户,较好的满足了用户对于能源的使用需求。

流量作为天然气计量交接中的重要参数,其计量是否准确直接关系交接计量双方的经济利益。

超声波流量计凭借口径大、精度高、量程广在各级输气场站中得以广泛应用。

然而受到多种因素影响,超声波流量计量误差现象不容忽视,需要针对误差原因,采取针对性控制措施。

因此,文章重点就超声波流量计计量误差分析及控制措施展开分析。

国家石油天然气管网集团有限公司山东省分公司山东省 250000摘要:随着清洁能源的快速发展,天然气已进入千家万户,较好的满足了用户对于能源的使用需求。

流量作为天然气计量交接中的重要参数,其计量是否准确直接关系交接计量双方的经济利益。

超声波流量计凭借口径大、精度高、量程广在各级输气场站中得以广泛应用。

然而受到多种因素影响,超声波流量计量误差现象不容忽视,需要针对误差原因,采取针对性控制措施。

因此,文章重点就超声波流量计计量误差分析及控制措施展开分析。

关键词:超声波流量计;计量误差;控制措施随着科学技术的飞速发展,各种类型的流量计应运而生,其中超声波流量计是一种比较新型的测试仪器,在天然气检测过程中可以发挥非常显著的优势。

在超声波流量计测量过程中,由于操作过程中涉及的影响因素特别多,严重影响了其性能。

因此,有必要高度重视相关内容,重视对相关影响因素的制约和控制,使其测量质量和效果更加准确,从而充分发挥其应有的作用。

1超声波流量计工作原理超声波流量计主要由流量计本体和支撑流量计、压力变量和温度变量组成。

气体流量的测量主要基于超声脉冲在气体中的正向电流传播和逆向电流传播之间的时间差(见图1)。

图1 速度计算原理图2超声波流量计计量误差的主要影响因素2.1噪声影响因素在超声流量仪表的测量过程中,管道的数量很多。

流量计检定示值误差影响因素及应对措施

流量计检定示值误差影响因素及应对措施

流量计检定示值误差影响因素及应对措施摘要:流量计作为计量器具,需要进行周期检定,以保证计量量值的准确可靠。

流量计检定依据为JJG1132-2017热式气体质量流量计检定规程。

关键词:流量计检定;示值误差;影响因素;应对措施前言流量计是一种用于测量流量的计量器具,广泛应用于工农业生产、能源计量、国防建设、环境工程、交通运输以及人民生活等各个领域之中,在计量领域占有重要的地位。

为了适应不同场合的不同用途,流量计品类繁多。

1标准装置带来的影响标准法气体流量计检定过程中的标准装置为临界流喷嘴式气体流量装置,喷嘴进出口有气流通过时,气体流过的速度是不会改变的,只要压差满足条件,就能达到临界流状态。

喷嘴组合的不同,检测的流量点位置也各不相同,每个流量点都是临界流状态。

每组喷嘴中,最小的喷嘴就标志着可以进行检测的最小流量点。

我们需要对不同流量的喷嘴进行科学合理的选择,有零有整,大小均匀,就能找到每种检定规程中规定的流量点。

气体流量计通常检定最大流量的检定点为3~7个,最小流量的检定点也为3~7个,同时,规定了流量点的偏离量。

实际检定流量与规程中规定的流量相比根据《速度式流量计》检定规程中的要求,其偏离量不能超过5%。

因此,对于喷嘴这种标准装置,其数量和规格都进行了明确的要求。

例如流量点整尾数中出现6或者7,喷嘴中对应的流量组合为1m3/h、2m3/h。

采购部门的采购人员一定要充分、全面的考虑流量计采购流程,满足使用要求,其中要高度地重视喷嘴的组合形式与喷嘴的最小流量,因此其直接决定了装置本身的基本检测功能,是采购中的重点内容,尤其是社会公用承担仲裁检定的依法授权的计量标准,更要引起有关人员的高度重视,在气体流量装置比对中表现比较明显。

流量点因为有着不同的组合,造成检定结果可比性不强,标准装置一旦使用出现问题,就会出现判断失误。

如果流量点没有按照以上的要求进行设置,就会出现不符合规定的现象,一旦出现比较严重的气体测量事故,就会给企业造成巨大的经济损失,因此,测量过程中必须严格地按照相应的规范要求执行。

超声波流量计影响因素的分析及对策

超声波流量计影响因素的分析及对策

第7卷第4期2009年12月中 国 工 程 机 械 学 报CH I N ESE JOU RNAL O F CONS TRUCT ION MAC HIN ERY Vol.7No.4 Dec.2009作者简介周爱国(3),男,副教授,工学博士2z @j 超声波流量计影响因素的分析及对策周爱国,阮杰阳,刘 凯,陆敏恂(同济大学机械工程学院,上海 201804)摘要:气体超声波流量计在信号、硬件电路、流场等因素的问题,严重制约了产品的计量精度、稳定性、重复性等基本指标,制约了产品化的发展.分别从上述三方面深入研究了超声波流量计影响因素,并提出一些针对性的解决方法,对今后深入研究超声波流量,提高流量计的适应性和精度具有实际作用.关键词:超声波;气体流量计;影响因素;适应性中图分类号:TN 912 文献标识码:A 文章编号:1672-5581(2009)04-0469-05An al ysis a n d s t r at eg y f o r i mp acts o n ul t r as o nic f l ow met er sZHOU Ai 2g uo ,RUAN J i e 2y a ng ,L IU Kai ,L U Mi n 2x u n(Coll ege of Mechani cal Engi neeri ng ,Tongji Universit y ,S hanghai 201804,Chi na)A b s t r act :The p roduct meas ure ment p recis ion ,s tabili t y and ro bust ness are cri tically co ns t rai ned b y s uch fact ors as sig nal ,hard ware ci rcui t an d flow field on ult ras onic gas flow met ers.T he imp acts an d s olut ions a re sp ec ul at ed bas ed on t he besp o ke fact ors .T herefo re ,t his ap p roach p aves a ven ue for imp rovin g th e adap t a 2bilit y an d p recisio n of flow met e rs.Ke y w or ds :ult ras onic w ave ;gas flow mete r ;impact ;adap tabilit y 超声波气体流量检测技术是近年来流量检测领域的一个亮点,从目前在中、大口径管道气体流量计量中的应用情况来看,超声波流量计在计量精度、可靠性、压力损失、维护费用以及制造成本等方面相比其他计量器具都有自己独到的优势,特别是在天然气输送领域,超声波流量计已有成为最佳选择的趋势[1].气体的超声流量测量存在传播衰减大、信号不稳定、信噪比提高受制约、声透射率不稳定、声学噪声干扰和气体流场不稳定等严重问题,液体超声波流量计中已经成熟的信号处理方式根本不适于气体测量领域.由于以上问题的存在,严重制约了产品的计量精度、稳定性、重复性等基本指标,制约了产品化的发展[2].1 信号因素分析1.1 超声波的衰减特性超声波在非理想的媒介中传播时,会出现声波随着距离增加而逐渐衰减的物理现象,产生了将声波转换为热耗散过程,这就称为媒质中的声衰减,或叫做声吸收.引起媒质对声波吸收的原因很多,主要有粘滞吸收和热传导.根据声吸收的通用公式[3]:α=αχ+αη1+αR (1)式中:α为声衰减系数;αχ为声的热传导系数,αχ=ω22ρ0c3χ1c V -1c p ,ω=2πf ,f 为超声波发射频率,ρ0为传:197-.E mail :houai guo to ng 中 国 工 程 机 械 学 报第7卷 播媒介密度,c 为声波传播速度,χ为热传导系数,c V 为比定容热容,c p 为比定压热容;αη1为声的粘滞吸收系数,αη1=4ω26ρ0c 3η1,η1为切变粘滞系数;αR 为声的容变吸收系数,αR =ω22ρ0c3η2,η2为容变粘滞系数.将αR ,αη1和αχ的表达式代入式(1)可得α=ω22ρ0c343η1+χ1c V -1c p +η2令A η1=8π2η13ρ0c 3,A χ=2π2ρ0c 3χ1c V -1c p ,A R =π2η22ρ0c3,得α=f 2(A η1+A χ+A R )(2) 在常温常压下,空气的容变粘滞系数为:η2=1.7×10-3N s m -2,空气的密度为ρ0=1.21kgm -3,声波在空气中的速度为:c =344m s -1.将η2,ρ0,c 代入A R 计算式可得:A R =1.624×10-10s 2m -1.查表得[4]:在常温常压下,空气的A η1=0.99×10-11s 2m -1,A χ=0.38×10-11s 2m -1.本系统采用f =200kHz.将A η1,A χ,A R ,f 代入式(2)可得:α=7.04.超声波在介质中传播时,由于声波的扩散、散射和吸收,其衰减特性满足下式:P (x )=P 0e -αx (3)式中:P (x )为传输距离x 处的振幅;x 为接收探头到发射探头的距离;P 0为声压初始振幅(x =0).1.2 超声波衰减验证实验从图1可知,本系统采用200kHz 的超声波发生器,信号经过放大和滤波环节后,用示波器观察信号的电压峰值.图1 超声波衰减实验框图Fi g.1 U ltr as onic w a ve w ea ke n e xpe rime nt dia gra m由图2可以看到当探头距离小于30cm 时,理论曲线和实际曲线接近重合,当距离大于30cm 以后,实际信号曲线的斜率比理论斜率小,存在的原因是采集电路上存在固定的周期性的噪声干扰,当探头距离逐渐变大时,接受电路的信噪比降低,如图3为收发探头相距35cm 处信号采样,可见此处的信噪比为10∶1.图2 超声波信号衰减图Fi g.2 U lt ra sonic wa ve si gn al a tte nuat ion c hart 图3 35cm 处实验信号和噪声图Fi g.3 Exper ime nt signal and noise c ha rt in 35cm1.3 超声波探头的选择超声波传感器又称为超声波换能器或超声波探头,在系统中它完成了高频声能与电能之间相互转化.按能量转换原理,超声波换能器可分为磁性换能器和电性换能器.本课题采用的超声波传感器是电性换能器,属于压电式[5].频率选择,首先要考虑在最大传播距离内,接收器能接收到足够声压与强度的超声波信号其次还要考虑超声波振动因机械效应、热效应、化学效应、生物效应等对周围环境的影响从这两个方面来说,由式074.. 第4期周爱国,等:超声波流量计影响因素的分析及对策 (2)可知,超声波的衰减系数与超声波频率的平方成正比,空气中超声波频率越小越好,但是考虑到气体流量检测精度,超声频率越大越好,而太大的超声频率又将造成过大的信号能量衰减.将二者折衷考虑,气体超声波流量计的超声波传感器的振荡频率选择在100~200k Hz 的范围内为最佳.本系统选用200kHz 的收发一体的探头[6].2 硬件因素分析2.1 计时模块因素时差法超声波流量计的计量精度主要在于超声波顺逆流的时间的计时精度,本系统综合得出的气体流速计算式为v =(t 2-t 1)L t -11t -12arccos θ(4)式中:t 1为顺流超声波渡越的时间;t 2为逆流超声波渡越时间;L =20cm ,L 为超声波发射和接收探头之间的渡越距离;θ=30°.根据式(4)计算得出:1μs 的计时差就会产生25cm s -1的速度差,如果采用分辨率更高的专用计数模块可以提高流速测量的分辨率,但是成本也会大幅度地提高.信号检测电路的设计方式也会对测量精度产生巨大的影响,由于超声波声强波形大小会在外界情况的变化下发生变化,采用普通门槛式检测方式会产生Δt 的误差.2.2 计时模块的改进设计采用高速高精度的计数硬件方法,可以提高超声波流量计的精度,本系统采用50M Hz 时钟的FP GA (现场可编程逻辑门阵列)芯片,内部带有锁相环(PLL )电路,可以将系统频率提高到100MHz.既能实现高精度的计数,计时分辨率为10ns ,速度分辨率为2.5m m s -1;同时也能实现系统后续的数据处理和系统控制,从总体上降低系统的设计成本.采用零点检测电路,将信号的计时截至时间定位图4中画圈处,用示波器观察的结果,如图5所示.图4 超声波检波波形图Fig.4 Ult r asonic w a ve detec tion c hart 图5 超声波过零检波波形图Fig.5 Ult r as onic w ave ze r o cr ossing de tection ch ar t观察图5,可见该电路设计能够消除因为信号不稳定而造成的误差Δt ,实现信号的过零检测.3 流场因素3.1 流速因素当流体流速比较小的时候,在工程上可以近似认为超声波射线是沿直线传播的.但是对于高速气体流量而言,这种差别是不能忽视的.假设管道直径为50m m ,声速和管壁的夹角为45°,声速为340m s -1,在流速为15,20,30ms -1时,对应声束偏移为6.24,8.32,12.50m m ,这样大的偏移距离已经和探头的半径相当,收到的信号幅值被严重削弱.如图6所示,当流体速度增加时,超声波的有效接受面积变小了,使接受信号强度变小.3 弯管对流场的影响上述所提及的充分发展的层流和紊流数学模型,实际情况往往不能和理想的数学模型相吻合气体需174.2. 中 国 工 程 机 械 学 报第7卷 经过相当长的直管段才能得到充分发展.全美气体联合会(A GA )发表的标准《A G A -9》建议在流量计的上游保留10倍管径的直管,下游保留5倍管径的直管.但即使如此,由于弯管所造成的流场分布不均匀,有报告指出可以传递到弯管后部22倍管径处[7].弯管引起的二次流动,其产生原因是弯管内外侧曲率不同.当内部流体微团运动时,由于离心力的不同,在管道截面上产生一个力场,从而推动流体微团产生径向运动.流动速度越快,管道弯曲半径越小,在管道内部的二次流强度越大,只有当流体由于内摩擦,并且失去了借以维持二次流的动力来源,其强度才会逐渐衰减.图7为理想的轴对称紊流和非对称紊流的流速分布图.由于流速分布的不对称,不能完全按照原理论数学模型进行流量的计算.实际上流量修正系数需要通过实验进行确定.图6 信号路径受流速影响示意图Fig.6 Signal pat h inf luenced by fl uidvelocity 图7 理想与实际流速分布示意图Fi g.7 I de al a nd r eal veloci ty dist r ibut ion3.3 流场的适应性设计图8 流量测量管道模型Fi g.8 Pipe m odel of fl ow me asu re ment 流量测量管道模型见图8,图中γ为超声波探头连线在管道横截面上的投影与管道横截面y 轴方向的夹角,L 为超声波探头连线中心到弯管出口的距离,D 为管道直径.通过应用流体仿真软件FL U EN T 的仿真结果,可以发现在流场保持不变的情况下,由于弯管的影响导致管道内的流速x 轴方向上的分布和y 轴方向上的分布是完全不一样,而且随着下游距离的变化,各截面流场的分布也是不一样的.在仿真的基础上,针对本管道特征,在理论上采用γ=90°,L =9.2D 和γ=70°,L =8.5D 都能以较小的流量误差来测量流道的真实流量值.实际安装过程中可以根据不同的安全要求选择合适的γ和L 的组合.4 结语通过分析以上各点的影响因素,可见超声波流量计需要在信号处理、硬件改进、提高安装精度、系统流场分析等方面进行更深入的研究,以提高气体超生波流量计的适应性和测量精度.本文主要在一次仪表上进行影响因素的分析,并提出了一些可实现的处理方法,但在实际设计中二次仪表的设计仍然存在很多的不稳定因素,因此还需要进行更多的研究,以提高气体超声波流量计的应用性.参考文献:[1] 杨声将,何敏,任佳.超声波流量计计量系统性能的主要影响因素[J ].天然气工业,2006,26(3):64-69.YAN G Shengjiang ,HE Min ,R EN Jia.Mai n facto rs i mpacti ng perfo rmances of ul t ras o ni cfl ow meter measurem ent system [J ].At ural G as I y ,6,6(3)66[] 李智录,杨震,张东生超声波流量计测流精度的实验研究[]西安理工大学学报,6,()6L I Z ,Y NG Z ,Z N G D T x y f f []f X ’U y f 274ndust r 2002:4-9.2.J .200221:9-72.hil u A hen H A o ngshe ng.he e pe ri me nt st ud o ul t ra so nic lo w met e r p re ci sio n J .J ou rnal o i a n nive rsit o 第4期周爱国,等:超声波流量计影响因素的分析及对策 Technol ogy ,2006,22(1):69-72.[3] 莫尔斯P M ,英格特K U.理论声学[M ].吕如榆,杨训仁,译.北京:科学出版社,1984.MOR SE P M ,IN GARD K U.Theoretical acou sti se[M].L V Ruyu ,YAN G Xunren ,Tras mat ion.Beiji ng :Science Press ,1984.[4] 杜功焕,朱哲民,龚秀芬.超声学基础[M].南京:南京大学出版社,2001.DU Gongh uan ,ZHU Zhemin ,GON G Xi ufen.The t heo ry of ul t raso nic[M ].Nanjing :Naj ing Universit y Press ,2001.[5] 陈学永.超声波气体流量计[D ].天津:天津大学,2004.C HEN Xueyo ng.Ult rasonic gas flow met er [D ].Tianji n :Tianjin Uni versit y ,2004.[6] 黄瀛.气体超声波流量计的研究[D ].上海:同济大学,2009.HUAN G Yin g.The research of ai r ult rasonic flow met er[D].Shang hai :To ngj i Universit y ,2009.[7] 鲍敏.影响气体超声波流量计计量精度的主要因素研究[D].杭州:浙江大学,2004.BAO Mi n.Research on t he m ain fact ors causing error o n measurem ent of ul trasonic gas flow met er [D ].Hangzho u :Zhejiang U ni versi ty ,2004.简讯首届工程机械博士论坛纪要 2009年12月26—27日在江苏徐州中国矿业大学学术交流中心举行首届中国工程机械博士论坛,共有21所学校45名博士和博士后参加了会议,另外,中国矿业大学的50余名在校研究生列席了会议。

超声波流量计误差

超声波流量计误差

超声波流量计误差超声波流量计是一种常用的流量测量仪器,它利用超声波的传播速度和反射原理来测量流体的流速和流量。

然而,在实际应用中,超声波流量计的测量误差是不可避免的。

本文将从超声波流量计的原理、误差来源和误差控制等方面进行探讨。

一、超声波流量计的原理超声波流量计是利用超声波在流体中的传播速度和反射原理来测量流体的流速和流量的仪器。

它的工作原理是:超声波发射器向流体中发射超声波,超声波经过流体后被接收器接收到,根据超声波的传播时间和传播距离计算出流体的流速和流量。

二、误差来源超声波流量计的误差来源主要有以下几个方面:1. 流体介质的物理性质不同,如密度、粘度、温度等,会对超声波的传播速度产生影响,从而影响测量结果。

2. 测量管道的形状和尺寸不同,会对超声波的传播路径和反射情况产生影响,从而影响测量结果。

3. 测量管道内的气泡、颗粒等杂质会对超声波的传播和反射产生干扰,从而影响测量结果。

4. 测量管道的安装位置和方式不同,会对超声波的传播路径和反射情况产生影响,从而影响测量结果。

5. 超声波流量计本身的精度和稳定性也会对测量结果产生影响。

三、误差控制为了减小超声波流量计的误差,可以采取以下措施:1. 选择合适的流体介质,尽量减小物理性质的差异。

2. 选择合适的测量管道形状和尺寸,尽量减小传播路径和反射情况的影响。

3. 定期清洗测量管道,避免气泡、颗粒等杂质的干扰。

4. 选择合适的测量管道安装位置和方式,尽量减小传播路径和反射情况的影响。

5. 定期校准超声波流量计,保证其精度和稳定性。

综上所述,超声波流量计的测量误差是不可避免的,但可以通过选择合适的流体介质、测量管道形状和尺寸、清洗测量管道、选择合适的测量管道安装位置和方式以及定期校准超声波流量计等措施来减小误差,提高测量精度和稳定性。

超声波流量计常见故障的原因和解决方法

超声波流量计常见故障的原因和解决方法

超声波流量计常见故障的原因和解决方法背景超声波流量计作为一种高精度、无污染、不堵塞、适用范围广的流量计,被广泛使用于各种工业应用中。

但是,在使用中,超声波流量计也会遇到一些常见故障,包括但不限于以下几种:•测量值波动大•测量值偏小•测量值偏大•无法测量•有时能测量但有时不能测量接下来,我们将对这些常见故障的原因和解决方法进行详细的介绍。

故障原因及解决方法测量值波动大当超声波流量计的测量值波动大时,可能有以下几种原因:1.测量管道的变化流量计所测量的流速尤其敏感于流动管道内壁和管道截面积的变化。

管道磨损会增加摩擦,污垢会降低截面积,这些因素都会导致测量值发生波动。

解决这个问题的方式是在选用超声波流量计时注意管道的品质和维护,定期对管道进行清洗和检查。

2.液体的变化有些超声波流量计适用于一些特定类型的液体,而一些情况下流体的温度、压力等参数也会影响其测量值。

如果流速变化小,那么问题可能是由于温度和压力的变化所导致的。

如果流速的变化大,那么问题则可能是液体参数变化所导致的。

解决这个问题的方式是选择适合测量用途的超声波流量计,以及在操作流量计时保持温度和压力的稳定。

3.测量方法波动的原因之一可能是由于超声波流量计的安装位置和角度选择不当。

更改安装角度并重新定位可能是一个良好的解决方法。

可以在使用超声波流量计之前评估流量计的安装条件。

测量值偏小当超声波流量计输出的读数比实际流量小时,可能有以下几种原因:1.气体混入超声波测量需要一定的液体体积使声波产生波动。

如果管道中存在气泡,则这些气泡将会抵消声波,造成偏小的测量值。

解决这个问题的方式是安装气泡解决方案来提高管道内气泡的抽取率。

2.测量管道长度过短在短管道中使用的流量计很容易受到外部噪音干扰,从而产生错误测量结果,尤其是在偏离流体初始稳定状态的情况下。

因此,在使用超声波流量计时,必须选择具有足够长的管道长度,以确保精确测量。

3.管道积垢在管道中沉积的污垢可能会对超声波测量产生负面影响。

超声流量计零点漂移的测量误差分析及校正策略

超声流量计零点漂移的测量误差分析及校正策略

超声流量计零点漂移的测量误差分析及校正策略超声流量计是一种常用的流量测量仪器,其具有测量精度高、无压降、易安装等优点,然而在使用过程中,由于各种原因,会出现零点漂移现象,导致测量结果偏离真实值,影响数据准确性。

因此,对超声流量计零点漂移进行误差分析及校正显得尤为重要。

一、零点漂移的成因超声流量计零点漂移的主要成因包括:1. 温度变化:由于环境温度的变化会引起传感器的温度变化,进而影响超声波传播速度,导致零点漂移。

2. 介质变化:介质的密度、粘度等参数的变化也会对超声波传播速度产生影响,从而影响流量计的零点。

3. 电磁干扰:外部电磁场的变化会影响超声波信号的传输,导致测量误差。

二、测量误差分析对超声流量计零点漂移进行误差分析,需要通过实际测量数据进行分析。

首先,利用标准的流量计进行校准,获取不同工况下的零点偏移量。

然后,通过测量环境温度、介质参数、电磁场等因素的变化情况,找出导致零点漂移的主要原因。

最后,结合实际测量数据,计算出零点漂移的具体数值,进行误差分析。

三、校正策略针对超声流量计零点漂移的误差,我们可以采取以下校正策略:1. 温度补偿:通过安装温度传感器,实时监测环境温度变化,对测量结果进行相应的温度补偿,减少温度变化对零点的影响。

2. 参数修正:根据介质参数的变化,对超声流量计的参数进行修正,使其适应不同介质的测量需求。

3. 环境优化:通过改善测量环境,减少外部电磁干扰对超声波传输的影响,提高测量精度。

4. 定期维护:定期对超声流量计进行维护保养,清洁传感器表面、校正参数等,保证测量精度稳定。

通过以上校正策略的采取,可以有效减少超声流量计零点漂移带来的误差,提高测量准确性,保证数据的有效性。

综上所述,对超声流量计零点漂移进行测量误差分析及校正策略的研究,有利于提高超声流量计的测量精度和稳定性,确保其在实际工程应用中的准确可靠性。

希望以上内容能够对您有所帮助。

感谢阅读!。

超声波流量计误差

超声波流量计误差

超声波流量计误差引言流量计是用于测量液体、气体或蒸汽流动的仪器。

超声波流量计是一种常用的流量计类型,它利用超声波技术进行流量测量。

然而,由于各种原因,超声波流量计可能存在误差。

本文将深入探讨超声波流量计误差的原因和解决方法。

超声波流量计原理及结构超声波流量计是基于声波传播速度与流体速度的关系进行原理测量的。

它通常由发射器、接收器和传感器组成。

发射器发射超声波信号,经过流体后由接收器接收,根据声波的传播时间和速度变化计算流体流速和流量。

超声波流量计误差的原因超声波流量计误差的产生有多个原因,主要包括以下几个方面:1. 流体特性不同类型的流体在传播超声波时会产生不同的声速,并且随着温度、压力和流速的变化而变化。

因此,如果流体特性不稳定或存在波动,超声波流量计的测量结果将受到影响。

2. 流道形状超声波流量计的流道形状对流体的流动行为有很大影响。

如果流道存在不均匀的形状或壁面摩擦,会产生流体速度的非均匀分布,从而导致测量误差的产生。

3. 流体输送流体在输送过程中可能存在脉动、涡流和湍流等现象,这些现象会导致超声波的衰减、散射和反射,影响超声波信号的传播和接收,进而影响测量结果的准确性。

4. 温度和压力变化超声波流量计的测量结果会受到温度和压力的变化影响。

温度的变化会导致流体密度和黏度的变化,从而影响流体的流速和流量。

压力变化则会影响流体的压缩效应和密度,进而影响超声波的传播速度和传播时间。

超声波流量计误差的解决方法为了减小超声波流量计的误差,可以采取以下方法:1. 校准和调试定期对超声波流量计进行校准和调试,以确保其测量结果在一定误差范围内准确可靠。

校准和调试包括检查传感器位置、调整发射器和接收器的参数,以及与标准流量计进行比对等。

2. 优化流道设计优化超声波流量计的流道设计,确保流道的形状光滑均匀,减少壁面摩擦和不均匀流速的影响。

合理选择流道材质和处理工艺,以降低噪声和干扰。

3. 降低流体脉动通过改善流体输送系统、优化管道布局和减小流体脉动等方法,降低流体的非均匀性,减小超声波的衰减、散射和反射现象,提高测量精度和稳定性。

超声波流量计精度的影响因素研究

超声波流量计精度的影响因素研究

科技与创新┃Science and Technology&Innovation ·102·2023年第21期文章编号:2095-6835(2023)21-0102-03超声波流量计精度的影响因素研究卜庆超(国家管网集团北方管道有限责任公司沈阳油气计量中心,辽宁沈阳110170)摘要:超声波流量计作为国内天然气长输管道最常用的计量设备,其精度决定双方贸易交接的公平性。

由于目前国内采用标准条件下的体积计量,因此,压力、温度和组分等因素都会对超声波流量计的计量结果产生影响。

从超声波流量计工作原理着手,分析超声波流量计精度的影响因素,通过实例证明不同变量对超声波流量计的影响量,并提出管控措施,实现公平计量。

关键词:天然气;超声波流量计;计量精度;控制措施中图分类号:TH814文献标志码:A DOI:10.15913/ki.kjycx.2023.21.030天然气作为大宗能源商品,具有高热值、无污染、无公害等特点,符合国家“双碳”发展要求,已进入千家万户及各行各业。

管道运输是天然气常用的运输方式,目前中国已建设西气东输、中俄管道等大型天然气管道运输项目,管道总里程超过7万km。

超声波流量计具有准确度高、稳定性好、压损小、量程比宽、无可动部件、故障率低等特点,常用于国内天然气长输管道中,在贸易交接中公平性一直是交接双方关注的重点,也是中国交接计量的根本要求[1]。

1超声波流量计工作原理超声波流量计与天然气管道同径铺设,通过法兰连接,流量计内部设置多对超声换能器(又称“探头”),每对探头均可接收和发送超声波,一个探头发送,另一个探头接收。

管道内流动的天然气影响超声波传播速度,进而影响接收时间,在流动介质中超声波顺流传播速度快于逆流传播速度,即顺流的传播时间小于逆流的传播时间,产生时间差。

经分析,时间差值与管道内天然气流速存在对应关系,因此,可建立时间差值与管道内天然气流速的数学模型[2]。

影响超声波流量计(热量表)测量精度的主要因素

影响超声波流量计(热量表)测量精度的主要因素

淮安嘉可自动化仪表有限公司影响超声波流量计(热量表)测量精度的主要因素1、上下游直管段的影响由于时差式超声波流量计标定系数K值是雷诺数函数,所以当流体从层流过渡到紊流时,其流速分布不均匀,标定系数K值将产生较大的变化,从而影响测量准确度。

根据设计要求换能器应安装在上游直管段为10倍管径、下游直管段5倍管径的位置,对于上游存在泵、阀等设备时,需要按照“距离紊流、震动、热源、噪声和射线源越远越好”的要求做,换能器应安装在上游直管段30倍管径以上的位置。

直管段长度是保证时差式超声波流量计测量准确度的重要因素之一。

2、安装管道参数设置的影响根据时差式超声波流量计流量计量公式q v=(π/4)D2v,(q v瞬时流量,D管道直径,V流体流速m/s)当管道材质及尺寸设置与实际管道尺寸不符时,将使理论管道流通截面积与实际管道流通截面积产生误差,导致计算结果不准确。

换能器的安装距离是根据流体性质、管道材质、内外管径、安装方式等参数综合运算的结果。

据有关资料介绍,如果管道内径误差±1%,则引起约±3%的流量误差。

如果安装距离误差±1 mm将产生±1.5%以内的流量误差。

由此可见,只有正确设置管道参数,换能器才能安装正确。

因此,管道参数设置的准确性直接影响着时差式超声波流量计测量准确度。

淮安嘉可自动化仪表有限公司3、换能器安装的影响时差法超声波流量计测量器件换能器声波的传输分为直线式和反射式,反射式按安装方式又有V式、Z式、W式,可根据管径、所测流体性质,有无管衬以及现场安装条件进行选择。

另外换能器必须安装在与管线正切的方向,否则会影响声波的发射和接收,进而影响时差法超声波流量计的测量准确度。

4、被测流体含气量的影响不溶气体具有非常低的声阻抗,可能造成声束分散,含气量大时,将减弱声波信号强度,因此被测流体含气量对超声波流量计测量数据有很大影响。

在实际供热生产中,所有热量表安装的外部条件匀已很好地满足设计要求,但当锅炉出水温度低于80℃时,热量表工作正常,当锅炉出水温度高于80℃时,管道内会有细小的气泡产生,在闭环的锅炉系统中,这些气泡使终裹挟在流体里,从而影响时差法超声波流量计测量准确度,造成热量值的误差,影响热量调节工作。

气体超声波流量计精度影响因素详解

气体超声波流量计精度影响因素详解

气体超声波流量计精度影响因素详解气体超声波流量计的测量精度受多种因素影响,这些因素主要包括:一、设备本身的因素1.几何尺寸与传感器位置:o气体超声波流量计外壳的几何尺寸和超声波传感器位置参数的精度会直接影响测量结果的准确性。

任何微小的尺寸偏差或传感器位置不当都可能导致测量误差。

2.一体化技术与设计:o气体超声波流量计采用的一体化技术也会影响其测量精度。

一体化程度越高,系统内部各部件之间的配合越紧密,测量精度也相应提高。

3.流速分布与气体均匀性:o气体流速分布曲线的质量、气体流量脉动的程度和气体的均匀性对测量精度有重要影响。

在复杂的流场条件下,流速分布不均匀会导致测量误差。

4.传播时间准确性:o气体超声波流量计通过测量超声波在气体中的传播时间来计算流量,因此传播时间的准确性至关重要。

走时测量的准确性取决于声波脉冲参考位置检测的一致性、电子钟的稳定性,以及电子元件和传感器信号滞后的适当补偿。

5.仪表口径:o气体超声波流量计的精度不仅与流量有关,还与仪表口径有关。

对于小口径仪表,由于声道短,难以测量声波在湍流气体中的传播时间,因此其测量精度相对较难提高。

二、环境条件与气体物性1.温度与压力:o温度和压力是影响气体超声波流量计精度的重要环境因素。

声速与温度、压力等环境因素密切相关,环境条件的变化会直接影响测量结果。

因此,在测量过程中需要对温度、压力等参数进行准确的控制和监测。

o当温度或压力与实际值存在偏差时,会导致计算流量与实际流量不符,从而影响测量精度。

例如,当温度低于实际温度时,计算流量会大于实际流量;当压力大于实际压力时,计算流量会大于实际流量。

2.气体物性:o气体的密度、粘度和温度等物性参数也会影响气体超声波流量计的测量精度。

在测量之前,需要对待测气体的物性进行正确的测量或估算。

三、安装与维护因素1.安装位置与朝向:o气体超声波流量计的安装位置和朝向也会影响其测量精度。

安装时应确保流量计处于水平位置,且传感器的朝向正确,以减少测量误差。

影响超声波流量计测量精度的因素和解决方法 流量计技术指标

影响超声波流量计测量精度的因素和解决方法 流量计技术指标

影响超声波流量计测量精度的因素和解决方法流量计技术指标精度是测量仪表的紧要指标,在时差法超声波流量计流量测量中,误差来源紧要来自以下几方面:⑴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,它们会随着温度的变化而变化。

这种误差可以通过精密加工,合理选材以及合理的结构设计使影响减到最小。

⑵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上升而上升,因而会给测量带来误差。

流体温度变化对精度的影响可以接受温度补偿方法通过测量流体的温度和温度补偿数学模型的计算实现自动补偿。

⑶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。

为了减小该误差,我们选用100MHz、高精度、高稳定性的石英晶体振荡器作为时钟基准信号,选用大规模高速可编程逻辑器件(CPLD)来实现多而杂的逻辑掌控和高精度计时功能,以达到系统的稳定性和牢靠性。

⑷回波波形变化和幅值变化带来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,必需借助于软件方法引入智能分析算法加以解决。

定量掌控流量计干扰误差除去方法定量掌控流量计干扰误差一般表现为:量少时加注基本精准,量多时即加注时间越长误差越大,而且误差一般呈现为负误差,即实际加注的量总是小于触摸屏上显示的本次已加注量。

定量掌控流量计干扰误差原因分析:电磁干扰会产生大量干扰信号,让PLC接收其他非流量计发出的信号,从而导致PLC的积算数值大于流量计本身发出的数据总和,所以屏幕显示值大于实际流量。

定量掌控流量计干扰误差原因分析:电磁干扰通常有三种,线路干扰,电源干扰和空间干扰。

定量掌控流量计干扰误差解决方法有:将电磁阀和流量计的线路分开,不要混在一起。

将流量计的接线表头方向朝下,和电磁阀的出线线圈错开,不要同向,错开45~90度。

或加长流量计与电磁阀距离。

超声波流量计计量性能的主要影响因素

超声波流量计计量性能的主要影响因素

超声波流量计计量性能的主要影响因素通过相对应的调研和实践论证,能够充分看出,在超声波流量计计量系统运行过程中,对其性能和质量造成影响的因素涉及很多方面,例如,噪声、脏污等一系列相关方面,此类因素会严重影响计量的精准性和正确率,对其正常的生产运行造成严重阻碍。

1、噪声影响因素超声波流量计计量系统中,所涉及的管路系统较多,例如,阀门、整流器,以及其他各类阻流管件等,这些管路系统在运行中会产生一定强度的噪音,由于系统运行环境复杂,常伴有其他设备组件发出的噪声,故很难对现场噪声进行准确的判断,基于此类问题的出现,会对计量效率和质量产生较大影响。

从噪声源层面来讲,主要包含高速流过管道的气流、突入的探头及整流器、流量调节阀等。

通过对流量计运行原理分析可知,当超声波流量计额定与工作频率保持在一致范围内时,就会对超声波脉冲探测质量及传输精准性产生严重影响,致使体积流量测量工作无法正常进行,甚至会产生较大误差。

由于超声波流量计会对降压元件运行过程中所出现的噪声特别敏感,一些低噪声阀门会对超声波流量计产生更严重的影响,限制其性能的正常发挥。

在降噪处理实践之中,一般是通过相关技术的运用,将噪声控制在人耳可接受的范围内,但是这个范围在超声波流量计计上显示出的声谱范围不同,存在较大的差异性,因而使计量效果受到深远影响。

2、脏污堆积因素在超声波流量计量系统的运行过程中,因为现场有很多的含水、硫化铁粉末或其他脏污的天然气,这些物质会流过超声波流量计,在这样的情况下就会导致脏污逐渐堆积在流量计表体管道内部或者在超声波的探头上附着,在这样的情况下,对超声波的计量精准度和正确率都会造成严重的影响。

具体来说,其影响主要体现在以下几个方面。

首先,会导致流量计内部的有效内径被严重的减少,出现比较严重的堵塞情况,然后进一步增高流量计的具体读数。

其次,脏污在超声波探头表面长时间的堆积,会导致传输时间出现比较明显的缩短,使流量计读数偏高。

同时如果流量计的内部被严重地腐蚀,在对其进行清理之后,就会在很大程度上增加流量计的内径。

超声流量计零点漂移的原因分析与解决方案

超声流量计零点漂移的原因分析与解决方案

超声流量计零点漂移的原因分析与解决方案超声流量计是一种应用广泛的流量计量仪器,其主要原理是利用超声波在介质中传播的速度与介质流动速度的关系来测量流体的流量。

然而,有时在使用过程中会出现零点漂移的问题,即流量计的零点位置偏离了原始基准值,影响了测量的准确性。

本文将针对超声流量计零点漂移的原因进行分析,并提出相应的解决方案。

一、原因分析1. 温度变化温度是影响超声流量计零点漂移的重要因素之一。

在温度变化较大的情况下,超声速度会发生变化,导致零点位置发生漂移。

尤其是在室外或者温度波动较大的环境中,零点漂移问题更加突出。

2. 介质变化介质的性质变化也会引起超声流量计零点漂移。

例如,介质的密度、温度、粘度等参数发生变化时,都会对超声波传播速度产生影响,进而导致零点漂移问题的出现。

3. 设备老化超声流量计长时间运行后,设备内部的零点校准精度可能会受到影响,导致零点漂移。

此时需要对设备进行定期检修和维护,以保持其准确度和稳定性。

二、解决方案1. 温度补偿针对温度变化导致的零点漂移问题,可以采取温度补偿措施。

通过在设备中增加温度传感器,实时监测介质温度,并根据温度变化对测量数值进行修正,以减少零点漂移的影响。

2. 定期校准为了避免由于设备老化导致的零点漂移问题,建议定期对超声流量计进行校准和维护。

通过使用标准流量计进行比对校准,修正设备的零点位置,保证其准确性和稳定性。

3. 选择合适的介质在实际使用过程中,尽量选择稳定性好的介质,避免介质参数的变化对超声流量计造成影响。

同时,定期检查介质的性质变化,及时调整设备参数,以减少零点漂移的发生。

综上所述,超声流量计零点漂移是一个影响测量精度的重要问题,需要引起重视。

通过对零点漂移的原因进行分析,并采取相应的解决方案,可以有效提高超声流量计的准确性和稳定性,确保测量数据的可靠性。

希望本文的分析和建议能够帮助读者更好地应对超声流量计零点漂移问题,提高工作效率和准确性。

影响超声波流量计测量准确度的因素

影响超声波流量计测量准确度的因素

影响超声波流量计测量准确度的因素1、上下游直管段对超声波流量计测量准确度的影响。

标定系数K是雷诺数的函数,流体从层流过度到紊流,流速分布不均匀,标定系数K将产生较大的变化,引起测量准确度下降。

根据使用要求,超声波流量计换能器应安装在上游直管段为10D,下游直管段为5D的位置,对于上游存在泵、阀等设备时直管段的长度,要求“距离紊流、震动、热源、噪音源和射线源越远越好”。

如果超声波流量计换能器安装位置的上游有泵、阀等设备,要求直管段为30D以上。

因此,直管段长度是保证测量准确度的主要因素。

2、管道参数设备对超声波流量计测量准确度的影响。

管道参数设置准确与否,与测量准确度关系密切。

如果管道材质及尺寸的设置与实际不相符,将使理论管道流通截面积与实际流通截面积产生误差,导致最终结果不准确。

另外,超声波流量计换能器之间的发射间距是根据流体(声速、动力粘度)、管道(材质和尺寸)、换能器的安装方式等各种参数综合运算的结果,换能器的安装距离产生偏差,也会引起大的测量误差。

其中管道内经的设置和安装距离对测量准确度影响比较突出。

据有关资料显示,若管道内经误差±1%,则引起约±3%的流量误差;若安装距离误差±1mm将产生±1%以内的流量误差。

可见,只有正确的设置管道参数,超声波流量计才能安装准确,减少管道参数对测量准确度的影响。

3、超声波流量计换能器安装位置对测量准确度的影响。

换能器的安装有反射式和直射式两种方式。

如利用直射式安装声速行程短,可增强信号强度。

4、耦合剂对测量准确度的影响。

为保证和管道充分接触,安装换能器时需要往管道表面均匀的涂一层耦合剂,一般厚度为(2mm—3mm)。

将耦合剂内的气泡和颗粒剂出来,使换能器的发射面紧密贴在管壁上。

测量循环水的流量计多安装在水井中,环境潮湿,有时会被水淹,如果选用一般的耦合剂,在短时间内便会失效,影响测。

超声流量计零点漂移的影响因素分析及解决方案

超声流量计零点漂移的影响因素分析及解决方案

超声流量计零点漂移的影响因素分析及解决方案超声流量计是工业领域常用的一种流量计,它通过超声波来测量管道中的流速,具有测量准确、不易受介质影响等优点。

然而,在使用过程中,经常会出现零点漂移的情况,影响了测量的准确性。

本文将分析超声流量计零点漂移的影响因素,并提出相应的解决方案。

零点漂移是指在无流量情况下,流量计的测量数值发生了偏差,不再显示零点值。

造成零点漂移的因素有很多,主要包括以下几个方面:1. 传感器老化:超声流量计传感器长时间使用后,会出现老化现象,影响了传感器的准确性,导致测量结果的偏差。

2. 温度影响:温度的变化会影响超声波在介质中的传输速度,从而导致计量结果的误差,特别是在极端温度下更容易引起零点漂移。

3. 安装位置:超声流量计的安装位置不当,例如在弯头、支架等位置容易受到流体振动和涡流的影响,导致零点漂移的发生。

对于超声流量计零点漂移问题,我们可以采取一些解决方案来有效解决:1. 定期维护:定期对超声流量计进行维护保养,保持传感器的清洁和正常使用状态,延长使用寿命,减少零点漂移的发生。

2. 温度补偿:在超声流量计的测量过程中,可以对温度进行实时监测,并进行温度补偿,减少温度变化对测量结果的影响。

3. 合理安装:在安装超声流量计时,应选择合适的位置,避免受到外部干扰,减少涡流和振动对测量的影响,防止零点漂移的发生。

综上所述,超声流量计零点漂移是影响流量测量准确性的重要因素,需要引起重视并采取相应的解决方案来解决。

通过定期维护、温度补偿和合理安装等措施,可以有效减少零点漂移的发生,提高超声流量计的测量精度和稳定性,保证工业生产过程的正常运行。

希望以上分析和解决方案能对超声流量计的使用和维护提供帮助。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

影响气体超声波流量计测量精度的影响因素
现在,用于天然气计量的超声流量计的校准尽可能在流量校准装置上进行。

使用的校准时,可以发挥这一作用,这些参数,超声波流量计,在不同的值的情况下,或校准?本研究的目的是,如果该流体介质的温度变化的气体的超声波流量计,压力,以确定影响。

现在一种装置,可以进行校准天然气流量计,超声波流量计的流量计的校准。

这些器件是几乎所有的,由于使用天然气通过管道流动,在正常情况下,它是可以改变的参数影响声音的速度,温度,压力,气体组成等可能是。

使用的校准时,可以发挥这一作用,这些参数,超声波流量计,在不同的值的情况下,或校准?此外,通过改变温度和流体介质的声音的速度中的变化,如果进一步的实验。

(50℉)21℃高温下使用天然气,21(70℉),10℃℃标定实验用氮气(70℉),32℃(90℉)。

相对于平均校准曲线变化的影响,每个系列的校准,校准通过。

流量计校准满足的条件的再现,声速的变化的超声波流量计和所需的装置,在温度和压力的变化,也没有反应。

当用于从天然气中的液体介质的校准,切换成氮气,轻微观察到的变化是由于使用的状态方程,这两个不同的气体。

超声波流量计的校准过程中,测试结果的条件下尽可能集,这些表明可以包括在一个进一步的或不同的条件下的气态介质。

通过测量传播时间的超声波气体流量计,超声波测量天然气的原则,以处理与相关各方。

超声波流量一致的流体是小于在时间的传播方向。

两种状态,用于计算的平均流速的气体流的传播时间差。

,因为它包含的流量计的结构尺寸和传播时间只是物理,此流动方程,这是独立
的(SOS)的气体流中的声音速度。

气体流量测量独立的因素会影响声音的速度中的气体的温度,压力,和气体的组合物,如:因此,通过作出的假设,它是可能的。

是值得考虑的一个不同的操作条件下的字段,如果这个假设是不正确的,超声波流量计校准的有效性。

首先,测定声速的气体的超声流量计中,如果有几个次要效果独立,它可能是由于以下原因。

速度,一个特定的比重和粘度,它是空气或氮气,有一种可能性,即气体的性质的是,一些改变,它是从天然气改变。

他们还因为它可能会有所不同,这取决于温度和压力,但在操作条件的范围内的气体的固有性质,超声波流量计,表明它是不是那么重要的标准条件下的偏离,以被认为是一个重叠。

所描述的研究的目的是,以确定与此文章的影响,温度变化的超声波气体流量计,压力,和流体介质。

除了超声波流量计测试技术,程序是支持这些气体流量计校准氮气或空气的作用。

现在,在北美,只有两套设备可以用于校准的直径大于200mm的情况下的超声波流量计的流量范围。

增长率超过10%,每年的流量计安装。

在未来,校准设备具有许多局限性。

重新校准的需要,这些设备的校准可能小于几年。

的超声波流量计的校准,如果植物是有限的天然气,建设新的移动设备的可能性是有限的位置和成本。

然而,如果你能证明校准和其他的媒体,它是相当于建立一个新的设备,显着增加的可能性。

空气校准气体流量计不只是针对超声波流量计。

几乎所有的涡轮气体流量计空气流量计用于天然气计量校准和家庭。

气体校准自然两个,所以校准装置流可以用来校准的空气加压,以测试相同的循环,和氮的惰性气体,最好的选择,这自然
是附近(包括78%的氮气)的空气。

有(燃气管道的一部分,是不是)西南研究院是循环系统,或者也可以使用北美两个氮在同一电路中的一组相同的仪器,它是只适用于气体测试是。

为了确定的校准装置的质量流率,声波喷嘴单元是一个测量系统,音速喷嘴流量计算需要的状态方程,以确定的气体组合物和气体的性质。

此外,我们已经决定使用的标准,用于涡轮流量计循环比较两个体积流量计(如涡轮流量计和超声波)。

此查找表,从气体组合物计算的音速喷嘴穿着的对比度。

作为一个标准的校准测试美国西南研究院高压电路中使用的液体氮和天然气,进行了。

此外,改变对应于温度变化的声速。

包括设备,包括测试设备,并没有改变,这些标定实验,数据采集系统和管道的布局。

总的不确定性在95%的置信水平的流量计校准西南研究所的约0.25%。

其结果是,设置两个或更多的校准不确定度总数的0.35%。

然而,在这种情况下,唯一的区别两者之间的校准测试流体进行了比较。

音速喷嘴超声波流量计,涡轮流量计,管道布置,数据采集,并且是相同的。

可能是由于相比流量计校准的差异,以除去系统中的大部分的偏置。

我们计算了气体状态方程的不确定性,氮和0.1%。

自由运行在不同的日子,在不同的环境条件下,该系统经计算为0.14的不确定性%。

使用校准气和氮气,对于相同的流量计,相同的音速喷嘴配置,在相同的流水线,它是可能的,以达到所需的总的不确定性。

相关文档
最新文档