直管段長度對便攜式超聲流量計測量準確度的影響
發布時間：2023-06-11 01:07:47來源：hseauto.cn來源：..
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由于安裝條件、生產需要等因素影響，現場大口徑水流量計不方便拆卸進行離線檢定的情況越來越多，便攜式超聲流量計具有便于攜帶、安裝方便、無壓力損失、無可動部件、穩定性好等特點，在線校準大口徑水流量計獲得較好應用效果。實際應用中，因工況條件等因素制約，直管段長度往往不能滿足有關標準的要求，測量準確度受到一定影響。
1 時差式超聲流量計工作原理
超聲波在流動的流體中，順流方向聲波傳播速度會增大，逆流方向則減小，同一傳播距離有不同傳播時間，利用順逆流超聲波傳播時間之差與被測流體流速之間關系可求得流速，并換算成流量，工作原理見圖1。
2 直管段長度影響試驗分析
利用我站現有的靜態質量法液體流量標準裝置（擴展不確定度為0.03%，k=2）對試驗用便攜式超聲流量計（經國家水大流量計量站檢定合格）開展相關試驗研究，分別在距離彎頭不同距離的情況下試驗分析直管段長度對測量結果的影響。試驗液體溫度為22.6℃、壓力0.129MPa-0.193MPa、密度997.58kg/m3，保持流體穩定（穩定度不大于0.15%），通過（4-20）mA電流信號采集超聲流量計所測流量瞬時值（或一段時間內累積值），與標準瞬時流量對比，分析其影響量的大小，試驗數據見表1。
試驗條件：管道口徑：DN300;超聲流量計等級：GE公司1.0級;測量管道材質：304不銹鋼;管道壁厚：5.50mm;管道外徑：1020mm;介質：清潔水;閥門：蝶閥（全開），D為管道直徑。表1可知，在探頭后直管段長度滿足要求情況下，距離來液彎頭越遠，超聲流量測量值誤差越小，誤差變化呈非線性變化，距離來液彎頭10D，試驗流量最小誤差為-0.10%;某一固定點上，流量越大，誤差也越大，如距離來液彎頭5D，試驗流量最大誤差為-0.90%，最小誤差為-0.66%。后又經測試發現，在探頭后直管段長度滿足要求情況下，距離來液彎頭閥門越近，誤差越大，如管道口徑DN200，距離來液彎頭閥門0.5D處，超聲測量值誤差為10%;隨距離來液彎頭閥門增大，誤差由正向負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的特點及參數對其測量結果影響分析可知，不同直管段長度會對便攜式超聲流量計測量結果產生不同影響，對測量結果的誤差最大可達-18.75%（試驗范圍內）。因此，在利用便攜式超聲流量計開展在線校準、測試時需現場滿足一定安裝條件并通過精確實測及嚴格安裝來控制。由于試驗室條件限制，便攜式超聲流量計還有其他影響因素尚待進一步探討，如超聲流量計的交叉干擾、電磁干擾、流體溫度變化等。
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