浅淡超声波流量计气体计量和误差
超声波流量计量程范围
超声波流量计量程范围
超声波流量计（UltrasonicFlowmeter）是近年来发展起来的一种流量计，它的量程范围很宽，可以测量从微小的液体到大能力的气体和流体。
量程范围决定了超声波流量计在实际应用中的误差，所以量程范围是选择超声波流量计的重要参考因素。
超声波流量计适用于流量量程范围较广的工况，可用于测量
0.005~20m/s的非均质流体流量，管路内直径可以达到1000mm以上，流体粘度可以达到150000泊（cp）以上，测量量程可达到20~200t/h （液体）、1~10 m3/h（气体），测量精度可以达到±1%以内，量程范围非常宽。
此外，超声波流量计通过把流体中的声波以各种形式传递，使流量计可以适用于恶劣的工况，而且量程范围也比较广，由于超声波流量计可以完全独立工作，因此可以有效地节约能源和成本。
除了宽的量程范围外，超声波流量计还可以通过改变膜片的形状来改变流量计的量程范围，通过改变膜片的张力可以改变量程，而且超声波流量计可以保持较高的测量精度，其精度可以达到±0.5%~1%，因此在实际应用中可以被广泛使用。
另外，超声波流量计量程被设定在不同的参数下，使用不同超声波流量计可以得到不同量程范围，因此使用者可以根据自身需求选择合适的超声波流量计，以满足不同的测量需求。
总之，超声波流量计的量程范围很宽，它不仅能测量管道流体流量，而且还可以测量一些具有较大流量量程变化范围的液体以及气体
流量，具有很高的精度。
同时，超声波流量计还可以通过改变膜片的形状来调节量程范围，以满足不同的应用需求。
Daniel气体超声流量计计量特性与误差分析探讨
Daniel气体超声流量计计量特性与误差分析探讨【摘要】文章通过分析天然气计量的超声流量计（时差法）计量原理、计量特性，从超声流量计计量的软件设置，现场运行等方面入手，进行系统误差分析探讨，并提出了一些有针对性的提高或保障计量精度的措施，希望通过这样一种方式，能有助于超声流量计在天然气计量现场中得到更好的应用。
【关键词】超声流量计计量特性误差分析1 气体超声流量计计量特性气体超声流量计计量系统主要由超声流量计本体及配套使用的流量计算机、压力变送器、温度变送器等组成，同时还需要能提供气质组分的在线气相色谱分析仪，可实现标况体积、工况体积、质量、能量四种计量方式，我国目前天然气贸易交接计量主要还是采用标况体积计量，本文所分析探讨的误差也是基于标况体积计量。
气体超声流量计有无节流件压损小、量程范围较宽、精度高、可动部件少、安装简单等优点，很适合大流量、高压力的交接计量，与目前常用的孔板、涡轮流量计相比，精度受气质、流态的影响小，日常维护也较少，可广泛应用于长输管线、输配管网、气体处理厂、压气站等场合，但价格也相对较高。
2 超声流量计（时间差法）计量误差分析与探讨2.1 软件设置产生的误差因素2.1.1气质组分设置因素对于标准体积交接而言，在流量计算机内组分设置不准确，会改变气体相对密度的大小，从而改变计量准确度。
建议在进修修改组分时，一定要审查下各组分最终累加值是否为100%。
一般在技术人员输错某项组分的情况下，各组分最终累加值也将偏离100%总数。
2.1.2仪表量程设置因素较常见于更换仪表时，新更换的压力变送器或温度变送器量程与流量计算机内相应设置的量程不相符，而技术人员又疏于及时调整，导致流量计算机内显示的压力或温度与现场实际严重不符，流量计量是通过流量计算机内计算出来的，此类因素对计量精度影响颇大。
建议，对于此类问题，技术人员在定期检验更换仪表时一定要注意检查新更换仪表的量程与系统设置量程要相符，不相符则需及时调整。
浅淡超声波流量计气体计量和误差
浅淡超声波流量计气体计量和误差摘要：近些年来，随着经济的快速发展，科学技术领域也获得更大进步，对流量计的技术更新也起到了巨大的推动作用。
尤其是在电子技术不断发展的背景下，流量计的种类也不断增加，以此满足各种不同介质的测量要求。
本文以超声波流量计为例，对气体超声波流量计计量误差的相关问题进行简单的分析。
关键词：超声波流量计气体超声波计量误差超声波流量计在我国气体计量领域中的应用，始于20世纪末，随着天然气工业的不断发展，已经有越来越多的超声波流量计应用在天然气的计量工作中。
超声波流量计在进行气体测量时，能够满足高压、大流量的气体计量要求，并且具有较高的测量精确性。
由于气体介质本身的特殊性以及计量现场环境等多种因素的影响，在气体计量中仍然会受到各种因素的影响，使得计量结果的准确性产生一定的误差。
因此，对于超声波流量计气体计量误差进行分析是十分必要的。
一、超声波流量计气体测量超声波流量计进行气体测量的过程，就是通过对超声波沿着气流顺向和逆向传播的生速差、压力和温度等因素的测量，对气体的流速和标准状态下的流量进行测量的过程。
常见的气体超声波流量计结构如图1所示。
二、超声波流量计气体计量误差的因素1.信号因素利用超声波流量计进行气体计量时，其主要的参数就是气体的传播时间，通过传播时间的获得和计量，才能实现对不同超声波信号的有效处理。
因此也可以说，信号的质量是影响超声波流量计气体计量准确性的主要因素。
如果超声波的信号质量不高，则对气体传播时间的测量和流量的确定都无法保证其准确性。
2.流场因素超声波流量计计量过程中，由于管道弯曲所引起的气体二次流动也会对超声波计量的准确性产生影响。
当气体流动在弯曲的管道中，二次流动会由于弯管内部和外部的曲率不同而形成不同方向的流动，加之离心力的作用，就会在管道的截面位置形成一个力场，推动管内气体的流动。
3.噪声因素在超声波流量计气体计量系统中，阀门、整流器等设备都会产生定的噪声，而且在计量现场不断变化的温度和压力条件下，也会对噪声的形成产生一定的影响，而噪声的产生源，主要有流经管道的气流、整流器的运转、调节阀的运转等等，当噪声产生的频率与超声波流量计的工作频率范围一致时，就会对超声波流量计的正常工作产生影响，因为噪声会影响超声波脉冲的探测，进而对测量结果产生影响。
超声波流量计计量不精确的四大原因
超声波流量计计量不精确的四大原因超声波流量计计量不精确的原因主要有以下几个方面：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，影响测量准确度。
超声波流量计计量误差分析及控制措施研究
超声波流量计计量误差分析及控制措施研究发布时间：2022-03-05T07:30:55.835Z 来源：《探索科学》2021年11月上21期作者：蔡学蕊高媛[导读] 超声波流量计相比于其他流量计具有无节流件、高精度、压损小、耐腐蚀等特点，广泛应用于国内长输管道天然气计量系统。
由于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，因而广泛应用于国内天然气计量领域。
在实际应用过程中，探头工作状态、气质情况、噪声、压力等都会对超声波流量计精度产生影响，甚至造成计量误差，而不同的故障类型，将有不同表现形式。
本文就其误差与控制措施展开了探究。
德州市产品质量标准计量研究院蔡学蕊高媛山东省德州市 253000摘要：超声波流量计相比于其他流量计具有无节流件、高精度、压损小、耐腐蚀等特点，广泛应用于国内长输管道天然气计量系统。
由于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，因而广泛应用于国内天然气计量领域。
在实际应用过程中，探头工作状态、气质情况、噪声、压力等都会对超声波流量计精度产生影响，甚至造成计量误差，而不同的故障类型，将有不同表现形式。
本文就其误差与控制措施展开了探究。
关键词：超声波流量计；计量误差；误差控制 1超声波流量计工作原理目前，声波作为一种机械辐射能，是以实际物质为载体的纵向压力波，当物质在大气中发生振动时便产生声波。
声速的定义为声波在介质中的传播速度，受介质的弹性与密度的影响。
超声波流量计通过超声换能器（又称“探头”）产生超声波，由一个探头发射另一个接收，在流动介质中声波由上游向下游的传输时间小于声波由下游向上游的传输时间，这两个时间之差与气体的流速存在对应关系，通过这种时间差法可以得到介质中的声速与介质流速。
2超声波流量计计量误差影响因素 2.1管道结垢管道结垢影响因素的本质在于减小了管道的内径，对于时差式超声波流量计来说，当管道内径存在1%的误差时，就会产生约3%的流量测量误差。
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。
超声波流量计工作原理及减小计量误差方法
超声波流量计工作原理及减小计量误差方法发布时间：2021-10-13T03:45:45.455Z 来源：《中国科技信息》2021年10月中29期作者：刘恒星张秉祥[导读] 近年来，超声波流量计由于其准确、高效的优势被广泛应用，该计量工具为我国国民经济、国防建设、科学研究的发展提供了重要支持。
超声波流量计是社会上普遍使用的过程自动化仪表与装置中的大类仪表之一。
本文分析从超声波流量计工作原理和现场应用环境、条件出发，对其影响因素进行了分类研究，并分析了影响其计量准确性的原因，并提出了针对性的预防措施，以保证超声波流量计的计量准确性，使超声波流量计在现场得到更好的应用。
新疆维吾尔自治区计量测试研究院刘恒星张秉祥新疆乌鲁木齐 830011摘要：近年来，超声波流量计由于其准确、高效的优势被广泛应用，该计量工具为我国国民经济、国防建设、科学研究的发展提供了重要支持。
超声波流量计是社会上普遍使用的过程自动化仪表与装置中的大类仪表之一。
本文分析从超声波流量计工作原理和现场应用环境、条件出发，对其影响因素进行了分类研究，并分析了影响其计量准确性的原因，并提出了针对性的预防措施，以保证超声波流量计的计量准确性，使超声波流量计在现场得到更好的应用。
关键词：超声波流量计；计量准确性；工作原理引言：超声波流量计是一种非接触式仪表，它既可以测量大管径的介质流量也可以用于不易接触和观察的介质的测量。
它的测量准确度很高，几乎不受被测介质的各种参数的干扰，尤其可以解决其它仪表不能解决的强腐蚀性、非导电性、放射性及易燃易爆介质的流量测量问题，在国内管道流体测量中得到了广泛应用[1]。
1.超声波流量计工作原理其工作原理为：介质的流量是利用超声信号，采用传输时间法测量的。
超声信号由安装在管路一侧的第一个传感器发出，经过对侧管壁反射，由第二个传感器接收。
超声信号交替沿顺流和逆流方向发射。
因为超声信号在流动的介质中传播，所以在顺流方向的传播时间短于逆流方向的传播时间。
超声波气体流量计的管道模型仿真和误差分析
超声波气体流量计的管道模型仿真和误差分析超声波气体流量计的使用越来越规范化，因此为了满足超声波气体流量计的精度需求，需要改进传感器的设计精度，针对影响超声波气体流量计测量精度的原因进行分析，结合数值仿真技术以及实验技术，对管道内流场设计参数进行分析。
通过试验结果可以证明，分析超声波流量计误差所产生的原因、范围，并通过合理的流场修正参数，可以有效降低测量误差，由此提高超声波气体流量计的精度，为实际工程应用提供指导性建议。
标签：超声波气体流量计;管道模型;误差分析随着现代化工业的飞速发展，流量测量的应用领域逐渐扩大，已经成为工业生产中最为重要的部分，目前流量测量的方法有很多种，其中超声波气体流量计的应用已经得到了广泛认可。
目前国内外对超声波气体流量计的使用已经取得了较大的进展。
利用超声波在流体中的传播速度来计算流体的流量，随着互联网技术的发展，使超声波气体流量计的数据处理更加方便、准确，甚至具备自检功能，能够自动分析管道中流场分布变化而导致的误差。
1超声波气体流量计的特点1.1安装维修方便超声波气体流量计与其他流量计相比，在进行安装过程中不需要在管道上打孔或者将流体进行切割，就能够直接安装。
因此超声波气体流量计在安装较为方便，对于大口径的计量系统而言，超声波气体流量计的安装优点就更加突出，能够有效节省大量的人力物力。
1.2测量管径大超声波气体流量计内部并没有任何的阻碍物，甚至不会出现可移动的零部件。
不会影响流体的流动速度，由此超声波气体流量计适用于难测介质以及大管径测量。
超声波气体流量计的测量管径要远远大于传统的流量计，而超声波气体流量计的价格不会因为不良管径的大小而出现变动。
1.3测量可靠度高不管采用哪种方式超声波气体流量计都不会对管道内的流场造成影响，并且不需要移动各种部件，因此不会存在压力损失。
另外，超声波气体流量计的传感器是以计算机为中心，在进行数据计算过程中增加了信号的稳定性，排除其他外界因素的影响，因此所测量的精度具有较高的可靠性。
超声波流量计计量比对主要误差分析及消除措施
超声波流量计计量比对主要误差分析及消除措施发布时间：2021-12-29T03:01:29.515Z 来源：《中国科技人才》2021年第25期作者：刘建春[导读] 气体超声波流量计因其具有无可动部件、无阻力件、无压损、量程比宽、准确度高、全自动化、可测量双向流等特点，超声波流量计在天然气计量领域得到迅猛发展。
然而气体超声波流量计在计量的过程中存在多方面的误差，本文通过对某场站气体超声波流量计运行参数及计量数据进行统计对比分析，找出产生误差的主要因素，并就如何尽可能消除误差因素提出了相关的建议。
国家管网集团榆济管道有限责任公司山东济南 250014摘要：气体超声波流量计因其具有无可动部件、无阻力件、无压损、量程比宽、准确度高、全自动化、可测量双向流等特点，超声波流量计在天然气计量领域得到迅猛发展。
然而气体超声波流量计在计量的过程中存在多方面的误差，本文通过对某场站气体超声波流量计运行参数及计量数据进行统计对比分析，找出产生误差的主要因素，并就如何尽可能消除误差因素提出了相关的建议。
关键词：超声波流量计；计量对比误差；消除措施前言气体超声波流量计是20世纪90年代后期才成熟起来的一种新型流量计，因其具有无可动部件、无阻力件、无压损、量程比宽、准确度高、全自动化、可测量双向流等特点，超声波流量计在天然气计量领域得到迅猛发展。
根据检测的方式，气体超声波流量计可分为传播时间差法、多普勒法、波束偏移法、噪声法等不同类型的气体超声波流量计。
其中在气体超声波领域用得最多的是传播时间差法，即时差式气体超声波流量计。
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。
然而气体超声波流量计在计量的过程中也是存在多方面的误差，这影响了计量精度，有必要找出产生误差的主要因素并针对性解决。
1超声波流量计的优缺点1.1优点由于超声波流量计特殊的结构，它具有以下优点：（1）安装维修方便超声波流量计较其他流量计安装方便，尤其对大口径的计量系统，这一优点更加突出。
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。
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。
超声波流量计测量误差分析
超声波流量计测量误差分析摘要：导致超声波流量计测量产生误差的原因较多，在实际测量中，我们发现管道、探头是否清洁，测量温度、测量范围、标况压力与工作条件都是测量误差产生的原因。
为了提高超声波流量计测量的精度，使测量结果达到国家相关要求，本文对超声波流量测量误差原因进行了分析。
关键词：超声波流量计；测量；误差分析超声波流量计在医药、石化、环保、供水等领域的应用越发广泛，是新型流量计中的一个主要类型。
由于超声波流量计是以非接触方式对流量进行测量的，因此在具有放射性、强腐蚀、粘性、堵塞性、要求压损小、不允许介质泄露和有气泡等工况中有效地使用。
其中夹持式超声波流量计的使用最为广泛，尤其是在大管道大流量测量上的使用。
一、超声波的组成、特点与测量原理超声波流量计主要由三个部分组成，包括超声波换能器，流量显示及电子线路，累积系统。
超声波发射换能器能够将电能转换为超声波能量，并发射到被测的流体中，再由接收器接进行超声波信号的接受，接收到的超声波信号精电子线路放大，然后并转换为电信号（代表流量）进行显示，最后通过积算仪表进行显示和积算，最终实现流量的检测和显示。
超声波流量计是基于超声波在流动的流体中传播时就载上流体流速的信息，通过接收到的超声波来进行流体流速的检测的，进而换算成流量（图1）。
图1 超声波流量计原理图超声波流量计的主要优点在于节能、适于难测介质及大管道测量、维修方便，同时检修较为方便，但目前超声波流量还存在几个主要的缺点，一是安装要求十分的严格；二是超声波换能铝、换能器与管道之间的耦合材料耐温程度对超声波流量计的可测流体的温度存在的限制；三是在高温下被测流体的传声速度原始数据并不完整。
二、超声波流量计测量误差分析在本研究中，以按照国家标准GB/T18604-2001设计的CL-1型多声道气体超声波流量计为例，进行测量误差分析。
某天然气场站天然气管网引进并投用了国产CL-1型气体超声波流量计，其设计精度等级为0.5级，并经检验满足准确度等级为1.0级的超声波流量计要求（国家石油天然气大流量计站检验）与国家计量检定规程，能够用于贸易交易。
超声波流量计具体应用过程中的误差分析
超声波流量计具体应用过程中的误差分析作者：刘乾来源：《科学与财富》2017年第30期摘要：超声波流量计的应用范围越来越广，逐渐成为了生产与生活中非常重要的一种流量测量手段。
首先，分析了超声波流量计测量流量的原理，指出了超声波流量计的特点，对超声波流量计测量时存在的误差加以探讨，最后阐述了减少超声波流量计误差的措施，希望能够有效控制超声波流量计的测量精度，确保测量结果的精准性。
关键词：超声波流量计；应用；误差1 前言现阶段，由于科学技术不断的得以革新与发展，工业化进程进一步加快，流量测量技术在工业生产之中的应用范围逐渐拓宽，并且在生活之中的应用也越来越广泛。
进行流量测量的过程中，可以采取的方法非常多，而超声波流量计在对流量进行测量时，无需接触被测物质，因此得到了非常广泛的应用。
现阶段，国内以及国外对于超声波流量计的研究均取得了显著成果，所研制的超声波流量计基本上都是通过测量超声波在流体之中所拥有的传播速率，从而测量出流体真实的流速，进一步计算出流体的流量。
特别是在计算机技术得到快速发展以后，在应用超声波流量计的过程中更加便捷，同时还拥有的自检功能，可以有效的对流量计测量过程中各种误差加以修订。
2 超声波流量计测量流量的原理超声波流量计测量流量的原理图如图1所示。
上图之中的A传感器以及B传感器均可以发射超声波，也能够接受超声波。
超声波由其中一个传感器而达到另一个传感器形成的通路被称作是声波通路。
超声波处于流被测量的流体之中，是以声速进行传输的。
若是超声波发射方向和被测流体的流动方向一致时，此时超声波所拥有的传输速率便会相应增加，而若是超声波发射方向和被测流体的流动方向相反时，此时超声波所拥有的传输速率会相应减小。
所以，依照依照超声波同时由A传感器与B传感器发射与抵达的时间差值，便能够计算出被测量流体的流速值，计算公式如（1）-（3）所示。
在上式之中：vm代表的是管道之中流体所拥有的流速值；L代表的是超声波传输的通道长度值；α代表的是超声波的传输通道和流体流向之间夹角值；t逆代表的是超声波和流体流动方向相反情况下的传输时长；t顺代表的是超声波和流体流动方向相同情况下的传输时长；c代表的是超声波在该流体之中所拥有的传输速率值。
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。
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。
气体超声波流量计优缺点分析
气体超声波流量计优缺点分析气体超声波流量计作为一种先进的流量测量设备，具有多个显著的优点，同时也存在一些缺点。
以下是对其优缺点的详细分析：优点1.高精度测量：o气体超声波流量计采用超声波信号传递和接收的方式，不受流体物理性质（如粘度、导电性、腐蚀性等）的影响，因此具有极高的测量精度。
实验数据显示，其测量误差可控制在±0.5%以内，特别适用于要求高精度的工业应用场合。
2.非接触测量：o该流量计采用非接触测量方式，无需在管道或管道附件上安装测量装置，因此不会对流体流动产生干扰，也无需破坏管道。
这使得安装和维护工作变得简单易行，降低了维护成本和难度。
3.适用范围广：o气体超声波流量计适用于各种类型的气体，包括常温常压下的空气、氮气、二氧化碳等，以及高压、高温、低温、有毒、腐蚀性等特殊气体。
其广泛的适用范围使得它在不同领域中都有广泛的应用。
4.实时监控：o该流量计能够实现实时流量监测，对于需要实时控制和调节的工业应用场合尤为重要。
同时，它还能够提供历史流量数据记录和趋势分析，有助于企业进行生产管理和决策。
5.可靠性高：o气体超声波流量计采用先进的电子技术和高质量的材料制造而成，具有较高的可靠性和稳定性。
其结构简单、维护方便，使得它在长时间的使用中能够保持较好的性能。
6.其他优点：o压力损失小，抗震性能好，使用寿命长。
o通讯方式多样，如RS485/GPRS/Hart协议，以及脉冲、4-20mA（选配）等，便于与其他设备或系统进行集成。
o部分型号还具有IC卡预付费定量控制功能，智能液晶显示，可搭配PLC、定量控制仪、二次仪表等使用。
缺点1.测量精度受流体条件影响：o当被测气体中含有气泡或有杂音时，将会影响声的传播，从而降低测量精度。
此外，当流速分布不同时，也会影响测量精度，因此要求变送器前后分别应有足够的直管段以保证测量准确性。
2.结构复杂，成本较高：o气体超声波流量计的结构相对复杂，且由于其优质性能，导致其成本会比一般流量计更高。
超声波流量计的特点及误差分析
超声波流量计的特点及误差分析作者：马彪来源：《科技资讯》 2014年第29期马彪(唐山市自来水公司河北唐山 063000)摘要:超声波流量计的应用领域日益扩大,已经成为生活中的重要部分。
其安装维护方便快捷,同时还具有较长的生命周期。
超声波流量计对于难测介质和大口径管道的流量计量非常的适用,具有较高的方便性和可靠性。
造成测量误差的因素包括安装误差、流量范围、管径误差、压力变送器、探头污物等。
虽然超声波流量计目前还有不足之处,但是科技的进步赋予了超声波流量计以综合性优势的更为广阔的发展空间。
该文主要分析超声波流量计的特点和整个测量过程中产生误差的因素。
关键词:超声波流量计误差分析管径中图分类号:TH814 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2014)10(b)-0062-01在现代社会工业生产快速发展的推动下,流量测量的应用领域日益扩大,已经成为生活中的重要部分。
流量的测量方法有多种,超声波流量计以其具有非接触式测量的特征已经被广泛认可和应用。
目前,在国内外对超声波流量计的研究已经取得了很大的进展,通过超声波在流体中的传播速度来测量流体的流速来计算流量,一直得到了研究者们的关注。
尤其是计算机的使用,使数据处理更为方便、准确,并且具备了自检功能,这样能够自动修正流场分布变化导致的误差。
本文主要分析超声波流量计的特点和整个测量过程中产生误差的因素。
1 超声波流量计的特点超声波流量计的使用领域日益增多,取代了传统的差压流量计、电磁流量计等,因为其具有突出的特点。
1.1 安装维修方便超声波流量计与其它流量计相比,在安装的维护过程中,无需在管道上打孔或者将流量切断,安装比较方便。
特别是对于一些大口径的计量系统而言,安装的优点就显得更加突出,能够节省很多的人力物力。
1.2 测量管径大检测件内没有任务阻碍物,没有可动零部件,不会对流体造成堵塞,适用于难测介质及大管径测量,测量管径可高达10 m,远远的超过了传统流量计的管径。
浅谈天然气计量中气体超声波流量计的应用
浅谈天然气计量中气体超声波流量计的应用
气体超声波流量计可以精确地测量气体的流速和体积。
天然气是一种复杂的混合气体，气体超声波流量计可以通过超声波传感器测量气体的速度，并结合体积测量装置，可以准
确计算出气体的体积。
这对于天然气的计量和监测非常重要，可以避免因测量误差而导致
的能源浪费和不合理的计量。
气体超声波流量计具有高测量精度和稳定性。
气体超声波流量计采用非接触式测量原理，可以避免传统流量计因材料腐蚀、磨损等原因导致的测量偏差。
而且，气体超声波流
量计在广泛的工况范围内都能保持较高的测量精度和稳定性，无论是低压、高压、低温还
是高温环境下，都能正常工作并提供准确的测量结果。
气体超声波流量计具有较大的流量范围。
天然气的流量范围较广，需要在不同的工况
下进行计量和监测。
气体超声波流量计具有较大的测量范围，可以适用于不同流量范围的
天然气计量，能够满足不同用户的需求。
气体超声波流量计还具有快速响应和良好的动态性能。
天然气的流量变化较快，需要
流量计能够快速响应和准确测量。
气体超声波流量计采用先进的信号处理技术，可以实时
监测和处理气体流速的变化，具有较高的动态性能和快速响应能力。
气体超声波流量计在天然气计量中具有重要的应用价值。
它可以精确测量气体的流速
和体积，在不同工况下工作稳定，具有较大的测量范围和快速响应能力。
在天然气的生产、输送和利用中，气体超声波流量计可以为计量和监测工作提供准确、可靠的数据支持，对
于合理利用和管理天然气资源非常重要。
浅析超声波流量计误差原因及减小误差的方法
浅析超声波流量计误差原因及减小误差的方法1、超声波流量计误差原因根据超声波流量计的计量原理及计算公式以及测量不确定度分析，从误差源的性质和发生原因可以归结为以下几点：（1）超声传播时延估计使用的时间基准误差。
（2）超声的实际传播长度误差。
（3）安装效应导致面平均流速测量误差。
（4）信号失真导致的流场信息获取不准确。
2、超声波流量计减小误差的方法（1）测量位置应选在探头上游大于10D和下游大于5D，充满液体的直管段处；双弯管和半开阀需要更多直管段；对于外夹式气体系统，建议最小采用20倍的上游直管段。
（2）测量点选择应尽可能远离泵、阀门等设备，避免干扰。
因要尽可能测量平直流体，避免紊流带来的测量误差。
（3）传感器在水平管线上安装时，应与垂直线有最小20°的夹角。
以避免气体在管道顶部聚集时产生的波束干扰。
（4）避免在雷诺数过渡区测量，当1000<Re<5000可以获得最好精度。
（5）测量点处应无焊缝，无振动及无电磁干扰源等；提供测试管道设计参数，现场用卡尺或钢卷尺和超声波测厚仪对管道外径及壁厚进行复核，为减小误差，管道外径及壁厚应进行多点测量后取其平均值。
（6）管路管材应均匀密实，易于超声波传播。
（7）必须把待安装换能器的金属管道表面打磨3倍探头面积，去掉锈迹油漆，使管壁表面光滑平整，露出管道金属的原有表面并保持原有弧度。
（8）气体超声波流量计与液体超声波流量计相比，测量信号更容易受到噪音信号干扰，如果信噪比在10:1以下，就无法准确测量。
因此在将换能器固定在管道上前，为减小管道噪音信号对测量结果的影响，应在管道外壁粘贴气体耦合剂薄膜，贴时应尽量减少气泡的产生，防止空气、沙尘和锈迹进入；如产生气泡应将气泡弄破，释放出气体。
（9）充分考虑管内硫沉积，结垢和腐蚀等状况，尽可能选择管内无沉积物，无腐蚀的管段进行测量。
（10）夹具应固定在换能器的中心部分，使之不易滑动。
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浅淡超声波流量计气体计量和误差
摘要：近些年来，随着经济的快速发展，科学技术领域也获得更大进步，对流量计的技术更新也起到了巨大的推动作用。
尤其是在电子技术不断发展的背景下，流量计的种类也不断增加，以此满足各种不同介质的测量要求。
本文以超声波流量计为例，对气体超声波流量计计量误差的相关问题进行简单的分析。
关键词：超声波流量计气体超声波计量误差
超声波流量计在我国气体计量领域中的应用，始于20世纪末，随着天然气工业的不断发展，已经有越来越多的超声波流量计应用在天然气的计量工作中。
超声波流量计在进行气体测量时，能够满足高压、大流量的气体计量要求，并且具有较高的测量精确性。
由于气体介质本身的特殊性以及计量现场环境等多种因素的影响，在气体计量中仍然会受到各种因素的影响，使得计量结果的准确性产生一定的误差。
因此，对于超声波流量计气体计量误差进行分析是十分必要的。
一、超声波流量计气体测量
超声波流量计进行气体测量的过程，就是通过对超声波沿着气流顺向和逆向传播的生速差、压力和温度等因素的测量，对气体的流速和标准状态下的流量进行测量的过程。
常见的气体超声波流量计结构如图1所示。
二、超声波流量计气体计量误差的因素
1.信号因素
利用超声波流量计进行气体计量时，其主要的参数就是气体的传播时间，通过传播时间的获得和计量，才能实现对不同超声波信号的有效处理。
因此也可以说，信号的质量是影响超声波流量计气体计量准确性的主要因素。
如果超声波的信号质量不高，则对气体传播时间的测量和流量的确定都无法保证其准确性。
2.流场因素
超声波流量计计量过程中，由于管道弯曲所引起的气体二次流动也会对超声波计量的准确性产生影响。
当气体流动在弯曲的管道中，二次流动会由于弯管内部和外部的曲率不同而形成不同方向的流动，加之离心力的作用，就会在管道的截面位置形成一个力场，推动管内气体的流动。
3.噪声因素
在超声波流量计气体计量系统中，阀门、整流器等设备都会产生定的噪声，而且在计量现场不断变化的温度和压力条件下，也会对噪声的形成产生一定的影响，而噪声的产生源，主要有流经管道的气流、整流器的运转、调节阀的运转等
等，当噪声产生的频率与超声波流量计的工作频率范围一致时，就会对超声波流量计的正常工作产生影响，因为噪声会影响超声波脉冲的探测，进而对测量结果产生影响。
另外，有些元件对于噪声较为敏感，当其受到噪声影响时，对元件本身也会产生较大的破坏。
4.脏污堆积
应用超声波流量计进行气体计量时，气体中含有的水分和其他杂质就会在流量计的管道系统内和超声波探头上形成不同程度的堆积，当脏污堆积到一定程度时，就会对计量的结果产生不同的影响。
一方面，可能会导致计量表管径的缩小，进而导致计量的数据结果偏高；另一方面，超声波探头上堆积的脏污，对降低探头对超声波测量的敏感性，无法准确的判断气体的压力和流速，在这种情况下就会导致计量的数值偏低。
另外，在管壁内侧大量堆积脏污，会导致管壁发生腐蚀现象，而超声波对于管壁内部的堆积物有着不同的敏感程度，这就会影响探头探测的准确性，进而造成计量结果失真。
三、减小超声波流量计气体计量误差的措施
1.加强信号质量的控制
对气体进行计量时，超声波形成的脉冲信号本身就有一定的不稳定性，这与以往的液体超声波流量计有着较大的不同，气体在输送的过程中必须要通过多次的声压和降压过程才能对检测点进行确定。
即使是在同一个输送区间，气体的流动也会对超声波产生不同的影响。
因此，在实际的工作中，要尽量降低气体流动所带来的压力波动，当气体在不同的压力条件下，要对其密度的变化进行控制，使气体在传播的过程中不会由于受到压力的波动而产生较大的发射和接收声能，避免由于幅值的变化而对信号产生影响。
2.降低噪声的影响
一方面，在应用超声波流量计进行气体计量时，要对计量管路系统进行科学的设计，对管路系统内部各种阻流件所产生噪声进行评估，才能在实际的计量过程中进行有针对性的降低噪声；另一方面，对超声波流量计和调节阀进行串联时，需要在专业的人员或者是生产厂家的指导下完成，必须要对调节阀产生的噪声进行全面评估，才能降低调节阀对流量计计量结果准确性所产生的影响。
另外，有些调节阀在压力大、流速高的情况下所产生的噪声会超过超声波频率范围，可能会对流量计的正常工作产生影响，所以也需要加以重视。
3.减少污染物的堆积
首先要加强计量气体质量的监控，使用合理的管段布局，并且定期对管线进行清理。
如果在管壁内存在较多的杂质残留，则会对气体的密度产生影响，这时就需要对管壁进行清理，清理之后的管壁直径会增加，所以需要进行重新校准之后才能再次使用。
其次，不同的超
声波流量计生产厂家都有针对超声波流量计现场计量性能的测试软件，在实际的计量工作中，要充分重视测试软件的作用，并且根据测试的结果对计量现场可能存在的问题进行判断，从而保证计量的有效性。
另外，当气体质量较差时，一般可以采用较大口径的超声波流量计进行测量，能降低测量结果的不稳定性。
结束语：
综上所述，应用超声波流量计进行气体测量时，受到不同因素的影响会使测量结果产生误差，对气体计量的稳定性和精度都会产生一定影响，因此必须要对这些影响因素进行全面的分析，才有利于通过合理的规避措施减少或者避免误差的产生，提高气体计量的精确性。
参考文献：
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[3] 鲍敏.影响气体超声波流量计计量精度的主要因素研究[D].浙江大学：机械电子工程，2004.。