直管段长度对便携式超声流量计测量准确度的影响
发布时间：2023-06-11 01:07:47来源：hseauto.cn来源：..
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由于安装条件、生产需要等因素影响，现场大口径水流量计不方便拆卸进行离线检定的情况越来越多，便携式超声流量计具有便于携带、安装方便、无压力损失、无可动部件、稳定性好等特点，在线校准大口径水流量计获得较好应用效果。实际应用中，因工况条件等因素制约，直管段长度往往不能满足有关标准的要求，测量准确度受到一定影响。
1 时差式超声流量计工作原理
超声波在流动的流体中，顺流方向声波传播速度会增大，逆流方向则减小，同一传播距离有不同传播时间，利用顺逆流超声波传播时间之差与被测流体流速之间关系可求得流速，并换算成流量，工作原理见图1。
2 直管段长度影响试验分析
利用我站现有的静态质量法液体流量标准装置（扩展不确定度为0.03%，k=2）对试验用便携式超声流量计（经国家水大流量计量站检定合格）开展相关试验研究，分别在距离弯头不同距离的情况下试验分析直管段长度对测量结果的影响。试验液体温度为22.6℃、压力0.129MPa-0.193MPa、密度997.58kg/m3，保持流体稳定（稳定度不大于0.15%），通过（4-20）mA电流信号采集超声流量计所测流量瞬时值（或一段时间内累积值），与标准瞬时流量对比，分析其影响量的大小，试验数据见表1。
试验条件：管道口径：DN300;超声流量计等级：GE公司1.0级;测量管道材质：304不锈钢;管道壁厚：5.50mm;管道外径：1020mm;介质：清洁水;阀门：蝶阀（全开），D为管道直径。表1可知，在探头后直管段长度满足要求情况下，距离来液弯头越远，超声流量测量值误差越小，误差变化呈非线性变化，距离来液弯头10D，试验流量最小误差为-0.10%;某一固定点上，流量越大，误差也越大，如距离来液弯头5D，试验流量最大误差为-0.90%，最小误差为-0.66%。后又经测试发现，在探头后直管段长度满足要求情况下，距离来液弯头阀门越近，误差越大，如管道口径DN200，距离来液弯头阀门0.5D处，超声测量值误差为10%;随距离来液弯头阀门增大，误差由正向负方向偏移而后又向正方向偏移。
综上所述，从便携式超声流量计的特点及参数对其测量结果影响分析可知，不同直管段长度会对便携式超声流量计测量结果产生不同影响，对测量结果的误差最大可达-18.75%（试验范围内）。因此，在利用便携式超声流量计开展在线校准、测试时需现场满足一定安装條件并通过精确实测及严格安装来控制。由于试验室条件限制，便携式超声流量计还有其他影响因素尚待进一步探讨，如超声流量计的交叉干扰、电磁干扰、流体温度变化等。
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