气体超声波流量计需要面对气体输送过程中的各种干扰,比如压力调节装置带来的气体噪声、介质中的粉尘杂质、管道流场变化等。通过对超声波换能器的合理布置及加装整流器等措施,可以有效避免或减弱上述影响,保证测量精度。
(1)气体组分:声波在不同气体中的传播速度不同,基于传播时间差法测量原理的超声波流量计避开了声速的影响,从而避免了因气体组成不同造成的计量误差。AS系列超声波流量计能提供声波在气体中的声速,可实现在线实时工解超声波流量计的计量精度。
(2)流场状况:超声波流量计对流场状况比较敏感,在良好的流场环境中,单声道流量计可以达到0.5%的计量精度。当管道中产生涡流时,测得的平均流速与实际流速存在一定误差。
(3)安装工程:流量计在安装使用过程中,需要保证流量计与管道的同心度,以及保证相应的前后直管段长度(厂家要求至少保证D后5D),这也是超声波流量计相对于涡轮、罗茨流量计的一个缺点。通过在管段内合理布置声道位置,可以提高流量计对环向流和横向流的适应能力,通过长期的仿真计算和数据分析,证实可以通过在管道中加装 整流器的方式来缩短前后直管段长度。整流器的作用是尽量减少或者消除复杂流动的不利影响,提高计量精度。
(4)环境抵抗:当测量介质中含有粉尘、油雾等脏污并附着在管壁或换能器上时,超声信号是否会受干扰导致计量精度下降,也是衡量超声波流量计性能的指标之一。
超声波具有穿透性,细微的灰尘以及水珠对其没有任何影响。AS系列超声波流量计在超声波换能器设计方面具有的一面:首先是半球面式的换能器避免大型颗粒及污物存留,其次是背流向的换能器上设计了一个旋涡发生装置,可以避免污物存留。
同时针对脏污影响进行了大量的性能测试,包括耐潮性测试、耐灰尘性测试、灰尘与水珠同时存在时的测试及耐油污性测试。耐潮性测试、耐灰尘性测试、灰尘与水珠同时存在时的测试及耐油污性测试是分别在超声波流量计内壁喷射一层水珠、灰尘、灰尘与水珠或涂抹一层矿物质油进行测试。结果显示:只要超声波流量计能接收到声波的穿透信号,计量精度均不会发生改变。而对于涡轮、罗茨流量计,虽然在表前安装了过滤器,但细微灰尘还是会存留于叶轮与腰轮之上,计量精度均有所下降,下降1.5%~3.5%。
更多详情可直接