氣體超聲波流量計測量原理以及結(jié)構(gòu)分析

    20世紀(jì)90年代氣體超聲流量計在天然氣工業(yè)中的成功應(yīng)用取得了突破性的進展，電磁流量計的一些在天然氣計量中的疑難問題得到了解決，特別是多聲道氣體超聲流談計已被氣體界接受，多聲道氣體超聲流量計是繼氣體渦輪流量計后被氣體工業(yè)界接受的最重要的流量計量器具。目前國外已有“用超聲流量計測量氣體流t”的標(biāo)準(zhǔn)，我國也正在制定“用氣體超聲流里計側(cè)最天然氣流量”的國家標(biāo)準(zhǔn)。氣體超聲流量計在國外天然氣工業(yè)中的貿(mào)易計量方面己得到了廣泛的采用。
    一、超聲波流量計的測量原理
    超聲流量計是利用超聲脈沖在氣流中傳播的速度與氣流的速度有對應(yīng)的關(guān)系，即順流時的超聲脈沖傳播速度比逆流時傳播的速度要快，這兩種超聲流量計傳播的時間差越大，則流量也越大的原理。如圖3一69所示。

A-管道橫截面面積;
K—儀表系數(shù)。
    從式(3一101)可看出，流丘的準(zhǔn)確計算是由通過時間的準(zhǔn)確測童來保證的。只要精確測量出時間

就可以保證側(cè)量精度。超聲流量計由于采用了高速數(shù)字處理電路技術(shù)，從而能檢側(cè)出微秒級的微小時間差，計時精度達(dá)到毫微秒級，因而使側(cè)里的分辨率可達(dá)1 rtmn/s，并且無示值漂移.重復(fù)性非常高。從(3一102)中也可看出，體積流最的測盆準(zhǔn)確度決定于三方面，即:時間差，結(jié)構(gòu)參數(shù)L,A等的側(cè)量誤差和儀表系數(shù)K的準(zhǔn)確度。
    用于測量天然氣的氣體超聲波流量計有單聲道氣體超聲流量計和多聲道氣體超聲流量計.其中聲道越多，側(cè)量精度理論上來說應(yīng)越高。由于受孔板流量計加工的局限，多聲道氣體超聲流量一般在口徑較大的氣體超聲流量計中才能得以實現(xiàn)。多聲道氣體超聲流量的外形結(jié)構(gòu)圖如圖3一70所示，超聲傳感器的外形結(jié)構(gòu)圖如圖3一71所示。

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