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超声波流量计在热工试验中的应用

来源： | 发布日期：2022-09-02

超声波流量计因其有高准确度、无压力损失、抗干扰能力强、对介质要求低、运行维护费用低、重复性好以及宽量程等优点，广泛在石油、化工、电力、冶金等行业使用。但在实际应用中，由于管道条件和安装过程的不确定性，以及测量介质的温度压力发生变化，都会增大超声波流量计的测量误差，最大甚至达到3%左右，不能达到使用要求，超声波流量计的安装引入的误差和测流速误差是影响准确度的主要原因，需要在现场条件下采用相应的措施来提高便携式超声波流量计的测量精度。

超声波流量计是由超声波换能器、接收器、主机等几部分构成。常用的测量方法是时差法。时差法的基本原理是超声波在液中传播时，顺流方向声波的传播时间小于逆流方向的传播时间，其时间差与流速成正比。根据时差法的测量原理，流体的流速计算式为

其中，L 为超声在换能器之间的传播路径的长度，m; ΔT 分别为从换能器 1 到换能器 2 以及从换能器 2到换能器 1 的传播时间差，s; θ 为超声波进入液体的入射角，°；vm 为沿声道上的线平均流速，m/s；超声波流量计测量流量是流通截面的平均流速，与时差法所计算出的声道上的线平均流速不一样，其差异取决于流速的分布情况，因此，需要对流速分布进行补偿，才能精确地测得流量，体积流量 qV 为

其中，k 为流速分布修正系数； D 为测量管道的外径; b 为测量管壁厚;在得到超声波的体积流量后，根据测量流体附近的温度，压力进行温压补偿，得到实时的流体密度，从而可以得到准确的质量流量。

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