[摘(zhāi)要]針(zhēn)對超聲波(bō)流量計 在(zài)液體(tǐ)實流(liú)标定中的(de)難點與解決方(fāng)案進行分析(xī)，主(zhǔ)要結合超(chāo)聲波流量計(jì)在液體實流标定的範圍内，嚴格(gé)控制(zhì)标定規(guī)格和特(tè)性，同時還要結(jié)合難點(diǎn)進行分(fèn)析并(bìng)找出解決(jué)方案(àn)，結合流量(liàng)計脈沖的情況(kuàng)和不(bú)規則(zé)性及(jí)其敏感性來分(fèn)析。在此基(jī)礎上，還要以流量計(jì)标定(dìng)的方案，隻有這樣才能完(wán)善标定(dìng)裝置，使(shǐ)得方案(àn)更(gèng)加有(yǒu)效和(hé)穩定，同時(shí)還要(yào)結合标定的難點來完善解決方(fāng)案。
随着(zhe)當前經(jīng)濟技術(shù)的發(fā)展，超聲流(liú)量計被(bèi)越來越(yuè)多地(dì)應用在液(yè)體物(wù)質貿易計量中。超(chāo)聲波流(liú)量計是一種常(cháng)用不直接接觸(chù)被測介質(zhì)的非接觸(chù)式流量計(jì)，它通(tōng)過測量超(chāo)聲波技術(shù)在介(jiè)質内(nèi)的傳(chuán)播(bō)時間差來測量流體的(de)流(liú)速，進而(ér)計算(suàn)出流體的流量(liàng)。它采用了(le)先進(jìn)的(de)多脈(mò)沖(chòng)技術、信号(hào)數字(zì)化處理技術及(jí)糾錯(cuò)技術(shù)，使流(liú)量(liàng)儀表更能适(shì)應工業(yè)現場的(de)環境，計量(liàng)更方(fāng)便、經(jīng)濟、準确。超(chāo)聲波(bō)流量計和(hé) 電(diàn)磁(cí)流量計 一(yī)樣，因儀表流通(tōng)通道未(wèi)設置任何阻礙(ài)件，均屬(shǔ)無阻礙流量計(jì)，是适(shì)于(yú)解決流(liú)量測量困難問題的(de)一(yī)類(lèi)流量(liàng)計，特别在(zài)大口徑流(liú)量(liàng)測量方面有較突出的(de)優點(diǎn)，它(tā)是發展(zhǎn)迅速的一(yī)類流(liú)量計之一。但液(yè)體超聲波(bō)流量計與機械(xiè)式流(liú)量計不(bú)同(tóng)的是流量計(jì)的計量(liàng)具有(yǒu)滞後(hòu)性，使(shǐ)得流(liú)量計對液(yè)體流(liú)量擾(rǎo)動具(jù)有高敏感性，這(zhè)是在檢定(dìng)液體超聲波流量計(jì)的難(nán)點。分(fèn)析了液體超聲波流(liú)量計的相關(guān)特性，依據jjg1030-2007超聲波(bō)流量計檢(jiǎn)定規(guī)程以标準表爲(wèi)标準裝(zhuāng)置做流量計的(de)實流标(biāo)定。
1液體超聲波流量(liàng)計的相關(guān)特性
1.1液體超聲波流(liú)量(liàng)計的優(yōu)勢
超聲(shēng)波(bō)流(liú)量(liàng)計是一種(zhǒng)非接(jiē)觸式儀(yí)表(biǎo)，它既可以測(cè)量大管(guǎn)徑的介質流量(liàng)也可以用(yòng)于不(bú)易接觸和(hé)觀察(chá)的介(jiè)質(zhì)的測量(liàng)。它的(de)測量(liàng)精度(dù)很高(gāo)，幾乎不受(shòu)被測(cè)介質的各(gè)種參數的(de)幹擾(rǎo)，尤其(qí)可(kě)以(yǐ)解決(jué)強腐(fǔ)蝕性、非導(dǎo)電(diàn)性、放射性及(jí)易燃易(yì)爆介質的流量(liàng)測(cè)量問題。且量(liàng)程比高，無機(jī)械傳動部件(jiàn)不容易損壞(huài)，免維護，壽命長。獨特的信号數(shù)字化處理(lǐ)技術，使儀(yí)表測量信(xìn)号更穩(wěn)定、抗幹(gàn)擾能力強、計量(liàng)更準确。
1.2液(yè)體超(chāo)聲波(bō)流量計的(de)缺點
超聲波流(liú)量計主要由流(liú)量計表體、超聲(shēng)換能(néng)器(qì)及其安(ān)裝部(bù)件(jiàn)、信号處(chù)理單(dān)元和流量(liàng)計(jì)算機組(zǔ)成。先進的(de)控制理論(lùn)和成熟的電路(lù)設計(jì)爲(wèi)流(liú)量計(jì)多種功能的實現奠(diàn)定了(le)基礎(chǔ)，如果(guǒ)要提(tí)高流(liú)量的測量精度,就要進一(yī)步完(wán)善測(cè)量(liàng)線(xiàn)路的(de)設(shè)計，提高對聲(shēng)速的測量(liàng)。超聲(shēng)波流(liú)量計高度集成的電(diàn)路設(shè)計勢必會(huì)提高設(shè)計(jì)制造的成(chéng)本與(yǔ)難度(dù)，而一(yī)旦發生(shēng)故(gù)障，維(wéi)修難度也(yě)相應增加(jiā)。另外，超聲(shēng)波流量(liàng)計(jì)可測(cè)流體的溫度範(fàn)圍受(shòu)超聲波換(huàn)能器(qì)鋁(lǚ)及(jí)傳感(gǎn)器與管道之間(jiān)的耦合材料耐(nài)溫程度(dù)的(de)限制，以及(jí)高溫(wēn)下被(bèi)測流體(tǐ)傳聲速(sù)度的(de)原始(shǐ)數據不全。目前(qián)在200℃以(yǐ)上的流體測量(liàng)中還不适用超(chāo)聲波流(liú)量(liàng)計。
2液(yè)體超聲(shēng)波(bō)流量(liàng)計(jì)的(de)标定
結合(hé)超聲波(bō)流(liú)量計(jì)的相(xiàng)關特(tè)性，分(fèn)析超聲波流量(liàng)計在液體實流(liú)标定中的難點(diǎn)。
第一(yī)，在策略上(shàng)要結合數(shù)據進(jìn)行分析(xī)，以實驗(yàn)作爲基礎，保證(zhèng)各個(gè)流量的穩(wěn)定液(yè)體超(chāo)聲波(bō)的流(liú)速測量也(yě)有很大(dà)的變化(huà)，每次(cì)的聲道都(dōu)要以(yǐ)測速的結(jié)果和區(qū)域(yù)爲指(zhǐ)标，使得整(zhěng)個測(cè)量速(sù)度(dù)和(hé)傳感(gǎn)器在(zài)位置上得(dé)到(dào)統(tǒng)一(yī)性，在變(biàn)化的(de)原因(yīn)主要是以不同(tóng)的流體爲主(zhǔ)，實現擾動，在每(měi)次的擾動(dòng)上主要以漩渦和管閥(fá)件及其整流器爲主(zhǔ)，在進(jìn)行(háng)越靠近(jìn)的狀(zhuàng)态下(xià)，還要保證(zhèng)數據的發(fā)散性越(yuè)大(dà)，當然在穩定情況下(xià)，還要保證聲道(dào)的速度使得固(gù)定，這樣的(de)液體(tǐ)超聲(shēng)的(de)聲道和(hé)流速(sù)平均值得(dé)到合(hé)理(lǐ)性。
第二(èr)，合理的擾(rǎo)動頻率和頻譜(pǔ)。結合(hé)流體力(lì)學來(lái)進(jìn)行分析，每(měi)次的流速都會産生高頻(pín)率，以管段上遊的(de)管閥來說，整流(liú)器(qì)會不(bú)斷地導緻高頻的擾(rǎo)動(dòng)，一旦流(liú)速出現變化或者發生變(biàn)相，那(nà)麽會導緻低頻(pín)擾動，在此(cǐ)過程(chéng)中還(hái)要(yào)結合各(gè)聲道流速的變(biàn)化也會在(zài)此過程中實現擾動(dòng)，使得在低(dī)頻量(liàng)擾動(dòng)過程中出(chū)現完(wán)善的聯系。每次進行流體(tǐ)擾動時(shí)，都會導(dǎo)緻液(yè)體超(chāo)超聲(shēng)波産生一些不(bú)規則(zé)的脈沖現(xiàn)象。
第三(sān)，合理的(de)合成脈沖來完善超聲波(bō)流量計的相(xiàng)關部件(jiàn)來産生(shēng)脈(mò)沖。流(liú)量計(jì)通(tōng)過測量(liàng)超聲波(bō)技術在(zài)介質内(nèi)的傳播(bō)時間差(chà)來(lái)測量(liàng)流體(tǐ)的流速，計(jì)算(suàn)出(chū)得到平均流速，從而(ér)輸出(chū)脈沖(chòng)信号(hào)，在輸出過(guò)程中以信(xìn)息滞後爲特性(xìng)，在(zài)正(zhèng)常情況下(xià)，還需要設置出适合的儀表系(xì)數，使(shǐ)得在脈沖(chòng)狀态(tài)下完(wán)善測(cè)量精度。在标定(dìng)的狀态下(xià)，脈沖信号延遲(chí)對測(cè)量的(de)精(jīng)度有影(yǐng)響，使(shǐ)重複性變(biàn)化大，導緻儀表(biǎo)系數發(fā)生變化(huà)。因此，在标(biāo)定液體超聲波流量(liàng)計時(shí)盡可能減少流體不(bú)穩定(dìng)對檢測過程的影響。
超(chāo)聲波流(liú)量計在(zài)選擇檢(jiǎn)測方法時(shí)一般(bān)以标(biāo)準表(biǎo)作爲(wèi)标準裝置(zhì)，由(yóu)于(yú)超聲流量(liàng)計存(cún)在不均勻的脈(mò)沖輸(shū)出(chū)，導緻對(duì)其進行(háng)檢定的容積值(zhí)巨大。大(dà)型體積管(guǎn)在制造、使用(yòng)、運輸方面存(cún)在有很多不便之處，嚴重(zhòng)制約(yuē)着超聲波(bō)流量計的(de)檢定(dìng)工作(zuò)。同時(shí)，還要完善以标準表法水流量(liàng)标準(zhǔn)裝置檢(jiǎn)測的工(gōng)作原理是(shì)水流(liú)在相同(tóng)時間間(jiān)隔内，連(lián)續通過标準(zhǔn)表（組(zǔ)）和被(bèi)檢表，用比較的(de)方法确定(dìng)被檢(jiǎn)表的誤差。根據(jù)超聲波流(liú)量計(jì)不(bú)同口徑、流量(liàng)範圍(wéi)，選擇合适(shì)的标(biāo)準表(biǎo)和管段進行(háng)檢測。标(biāo)準表法檢測可以實現累計流(liú)量體積值(zhí)的比(bǐ)較及(jí)瞬時(shí)流量(liàng)的比較，操(cāo)作方(fāng)便，數(shù)據能(néng)實時(shí)準确的顯(xiǎn)示在(zài)控制(zhì)系統(tǒng)中。當(dāng)然對于口徑大(dà)于dn600或(huò)者不适合(hé)拆卸(xiè)運輸(shū)檢測(cè)的超聲(shēng)波流量(liàng)計也可選擇在(zài)線檢測。
3結語
針對超(chāo)聲流量計(jì)在液(yè)體實流标(biāo)定中的難點與(yǔ)解決方案進行(háng)分析，主要(yào)結合(hé)不同(tóng)流(liú)量計來(lái)完善和解決其中(zhōng)的(de)不(bú)足和難(nán)題，還要結(jié)合當(dāng)前液(yè)體超聲波(bō)的特性來(lái)完善(shàn)，以優(yōu)勢來保證(zhèng)标定的穩定性(xìng)。同時，結合這樣(yàng)的方法(fǎ)來完善(shàn)解決方(fāng)案(àn)，以經(jīng)濟性能高(gāo)、性價(jià)比高(gāo)的優勢來(lái)完善(shàn)。

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