影響超聲波流量計(jì)測(cè)量精度的主要因素

　　1、上下游直管段的影響

　　由于時(shí)差式超聲波流量計(jì)標(biāo)定系數(shù)K值是雷諾數(shù)函數(shù)，所以當(dāng)流體從層流過(guò)渡到紊流時(shí)，其流速分布不均勻，標(biāo)定系數(shù)K值將產(chǎn)生較大的變化，從而影響測(cè)量準(zhǔn)確度。根據(jù)設(shè)計(jì)要求換能器應(yīng)安裝在上游直管段為10倍管徑、下游直管段5倍管徑的位置，對(duì)于上游存在泵、閥等設(shè)備時(shí)，需要按照“距離紊流、震動(dòng)、熱源、噪聲和射線源越遠(yuǎn)越好”的要求做，換能器應(yīng)安裝在上游直管段30倍管徑以上的位置。直管段長(zhǎng)度是保證時(shí)差式超聲波流量計(jì)測(cè)量準(zhǔn)確度的重要因素之一。

　　2、安裝管道參數(shù)設(shè)置的影響

　　根據(jù)時(shí)差式超聲波流量計(jì)流量計(jì)量公式qv=（π/4）D2v，（qv瞬時(shí)流量，D管道直徑，V流體流速m/s）當(dāng)管道材質(zhì)及尺寸設(shè)置與實(shí)際管道尺寸不符時(shí)，將使理論管道流通截面積與實(shí)際管道流通截面積產(chǎn)生誤差，導(dǎo)致計(jì)算結(jié)果不準(zhǔn)確。換能器的安裝距離是根據(jù)流體性質(zhì)、管道材質(zhì)、內(nèi)外管徑、安裝方式等參數(shù)綜合運(yùn)算的結(jié)果。據(jù)有關(guān)資料介紹，如果管道內(nèi)徑誤差±1%，則引起約±3%的流量誤差。如果安裝距離誤差±1mm將產(chǎn)生±1.5%以內(nèi)的流量誤差。由此可見(jiàn)，只有正確設(shè)置管道參數(shù)，換能器才能安裝正確。因此，管道參數(shù)設(shè)置的準(zhǔn)確性直接影響著時(shí)差式超聲波流量計(jì)測(cè)量準(zhǔn)確度。

　　3、換能器安裝的影響

　　時(shí)差法超聲波流量計(jì)測(cè)量器件換能器聲波的傳輸分為直線式和反射式，反射式按安裝方式又有V式、Z式、W式，可根據(jù)管徑、所測(cè)流體性質(zhì)，有無(wú)管襯以及現(xiàn)場(chǎng)安裝條件進(jìn)行選擇。另外換能器必須安裝在與管線正切的方向，否則會(huì)影響聲波的發(fā)射和接收，進(jìn)而影響時(shí)差法超聲波流量計(jì)的測(cè)量準(zhǔn)確度。

　　4、被測(cè)流體含氣量的影響

　　不溶氣體具有非常低的聲阻抗，可能造成聲束分散，含氣量大時(shí)，將減弱聲波信號(hào)強(qiáng)度，因此被測(cè)流體含氣量對(duì)超聲波流量計(jì)測(cè)量數(shù)據(jù)有很大影響。在實(shí)際供熱生產(chǎn)中，所有熱量表安裝的外部條件勻已很好地滿足設(shè)計(jì)要求，但當(dāng)鍋爐出水溫度低于80℃時(shí)，熱量表工作正常，當(dāng)鍋爐出水溫度高于80℃時(shí)，管道內(nèi)會(huì)有細(xì)小的氣泡產(chǎn)生，在閉環(huán)的鍋爐系統(tǒng)中，這些氣泡使終裹挾在流體里，從而影響時(shí)差法超聲波流量計(jì)測(cè)量準(zhǔn)確度，造成熱量值的誤差，影響熱量調(diào)節(jié)工作。

　　要想消除這些氣泡，可以在鍋爐出口安裝一個(gè)大于出口管徑的聚氣裝置，加長(zhǎng)流量計(jì)上游的直管段距離，還可以采取安裝紊流裝置的設(shè)施，以減少和消除被測(cè)介質(zhì)內(nèi)的含氣量，保證熱量表的測(cè)量準(zhǔn)確性。

　　5、耦合劑的影響

　　為了保證換能器能夠與管道充分接觸，安裝換能器時(shí)需要在管道表面均勻地涂一層耦合劑，一般厚度為1mm，并將耦合劑內(nèi)的氣泡和顆粒擠出去，換能器的發(fā)射面應(yīng)緊密地貼在管壁上。

　　鍋爐出口溫度在冬節(jié)生產(chǎn)時(shí)往往會(huì)在100℃~110℃，安裝在鍋爐出口的時(shí)差法超聲波流量計(jì)如果使用普通的耦合計(jì)在短時(shí)間內(nèi)便會(huì)失效，從而影響時(shí)差法超聲波流量計(jì)的測(cè)量準(zhǔn)確度，因此，必須選用特制的耐高溫耦合劑。

　　在供熱管線上的時(shí)差法超聲波流量計(jì)，往往會(huì)安裝在儀表井內(nèi)，安裝環(huán)境潮濕，有時(shí)會(huì)被水淹，一般的普通耦合劑不具備防水性質(zhì)會(huì)很快失效，影響時(shí)差法超聲波流量計(jì)的測(cè)量準(zhǔn)確度，必須選用具有防水性的耦合劑。

　　耦合劑有使用有效期，根據(jù)性質(zhì)、品牌不同有效期也不盡相同，一般為12個(gè)月，因此，為了保證測(cè)量準(zhǔn)確度，每12個(gè)月應(yīng)重新更換耦合劑，重新安裝換能器。

　　6、溫度傳感器的影響

　　根據(jù)超聲波熱量表的工作原理可知，熱量表是由流量計(jì)、積算儀和一對(duì)溫度傳感器組成，為了保證熱量表的測(cè)量精度，時(shí)差法超聲波熱量表中的溫度傳感器往往采用分度值更為精細(xì)的PT1000，并且是成對(duì)配置的，一支安裝在供水管道上標(biāo)記為紅色，另一支安裝在回水管道上標(biāo)記為藍(lán)色。

　　溫度傳感器不宜安裝在管道的較高位置上（可能充不滿液體）；要確保溫度傳感器的插入深度，應(yīng)使溫度傳感器位于管道中心偏下的位置。當(dāng)溫度傳感器與流量傳感器處于同一管路上時(shí)，溫度傳感器應(yīng)安裝在流量計(jì)下游5倍管徑或更遠(yuǎn)的位置，以避免因安裝位置產(chǎn)生的氣泡和亂流影響流量計(jì)的測(cè)量準(zhǔn)確度。

　　溫度傳感器的安裝位置還與被測(cè)目標(biāo)有一定的關(guān)系，在以鍋爐為熱源的零次網(wǎng)循環(huán)系統(tǒng)中，如果把零次網(wǎng)熱交換器作為熱量測(cè)量目標(biāo)，2支溫度傳感器應(yīng)分別安裝在零次網(wǎng)換熱器的入口和出口管路上，這樣可以減少鍋爐到零次網(wǎng)換熱器之間的熱傳輸誤差，從而測(cè)得零次網(wǎng)換熱器的真實(shí)用熱量。

　　在鍋爐作為熱源的供熱循環(huán)系統(tǒng)中，把鍋爐的產(chǎn)熱量作為測(cè)量目標(biāo)時(shí)，2支溫度傳感器應(yīng)分別安裝在鍋爐的出口管路和入口管路上。在熱量的計(jì)算中，不論是采用焓差法還是熱系數(shù)法，供回水溫度溫差都對(duì)其有較大的影響，熱量表的溫度傳感器是成對(duì)配置的，當(dāng)2支溫度傳感器的測(cè)量誤差向不同方向偏移或產(chǎn)生不同步偏移時(shí)，會(huì)加大溫度測(cè)量誤差，從而影響到熱量的測(cè)量準(zhǔn)確性。溫度傳感器根據(jù)使用性質(zhì)一般檢定周期為1~2年，作為鍋爐熱量表的溫度傳感器，可每年檢定一次，以減少由于溫度傳感器的測(cè)量誤差帶來(lái)的熱量表系統(tǒng)測(cè)量誤差。

　　7、超聲波流量計(jì)安裝位置的影響

　　超聲波流量計(jì)流的安裝應(yīng)遠(yuǎn)離高頻干擾源，例如變頻器、高壓電機(jī)、變壓器以及高壓線網(wǎng)等。應(yīng)有良好的接地系統(tǒng)，必要時(shí)可單獨(dú)設(shè)置地線網(wǎng)。電源線、信號(hào)線要分別穿金屬管敷設(shè)，并且金屬管要有良好的接地。