超聲波流量計(手持式超聲波流量計使用方法)

                        文章分類:環保知識

                        日期:2020-12-22 20:24 1

                        新型超聲波流量計

                        超聲波流量計是近年來天然氣計量領域廣泛使用的流量計。它由超聲波換能器、電子電路和流量顯示及累計系統組成。它通過檢測流體流量對超聲波脈沖速度的影響來測量流體的流量,并通過高斯積分法消除管道上安裝流量計所帶來的系統誤差。

                        根據信號檢測原理,目前的超聲波流量計檢測方法大致可分為傳播速度差法(包括直接時差法、時差法、相位差法和頻差法)、波束偏移法、多普勒法、相關法、空間濾波法和噪聲法等。其中,噪聲波流量計原理和結構最簡單,測量和攜帶方便,價格便宜,但精度較低,適合在流量測量精度不高的地方使用。由于直接時差法、時差法、頻差法和相位差法的基本原理都是通過測量超聲脈沖的正反向流速之差來反映流體的流速,所以也統稱為傳播速度差法。其中,步差法和時差法克服了聲速隨流體溫度變化帶來的誤差,精度高,應用廣泛。

                        束偏移法通過隨流體流速的變化而改變超聲波束在流體中的傳播方向來反映流體流速,靈敏度低,在低流速下適用性小。

                        多普勒法基于聲學多普勒原理,通過測量非均勻流體中散射體散射的超聲多普勒頻移來確定流體流量。適用于含有懸浮顆粒和氣泡的流體的流量測量。

                        相關法是利用相關技術測量流量,這種方法的測量精度與流體中的聲速無關,因此測量精度高,適用范圍廣。

                        美國標準技術研究所近年來致力于更高精度超聲波流量計的研究。目前開發的新型超聲波流量計使用11個通道。實驗中,通過計算機模擬流體在管道中的流動和超聲波信號在流體中的傳播,從而準確確定超聲波在流體中的傳播時間。通過對信號衰減的分析,得到相應的修正系數,并在計算機中建立不同流動條件下的流體數據庫進行分析,從而提高傳播時間的準確性。然后,采用修正的高斯積分公式和加速計算方法計算流體的瞬時體積流量,大大提高了超聲波流量計的精度。

                        新型超聲波流量計配有新型流量調節裝置或整流器,一方面可以消除流體渦流對測量的影響,另一方面可以使流體與管道對稱軸充分形成完全對流,使超聲波在流體中完全傳播,保證了八通道超聲波傳播時間測量的高重現性,從而提高了測量精度。

                        實驗表明:當該超聲波流量計發出頻率為40kHz的超聲波時,儀表的準確度最高,可達到0.25級,而一般的超聲波流量計都達不到0.25級的準確度。該流量計具有以下優點:①抗干擾能力好,能在復雜和惡劣的環境下穩定工作;②量程寬,管徑范圍為50~1500mm,可測流速范圍可達±30m/s;③測量精確度較高,可達0.25%;④適用范圍廣,可適用于不同溫度和壓力的多種氣體流量的測定。

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