导致超声流量计产生误差的因素有哪些

超声波流量计主要由超声波发生器、超声波接收器、电子线路、流量显示、累积系统几大部分构成。其中，超声波发生器主要用于产生超声波并将其发射到流体中;超声波接收器主要用于接受通过流体后的超声波;超声波被接收到后经电子线路的放大、转换等处理后以电信号的形式将流量传送给显示屏并将结果显示出来;累积系统完成流量的累加计算。那个可能导致超声流量计产生误差的因素都有哪些呢？

1、管道因素

（1）直管段长度

根据仪器要求，直管段标准工况为流量计上、下游分别有管径10倍和5倍以上的管段。在实际的能效测试中往往测试条件达不到标准直管段要求，难以找到理想的测试位置。将标准工况下的误差定为零，在上游直管段长度一定的情况下，下游直管段长度变化对流量计的误差影响较小；在下游直管段长度一定的条件下，上游直管段长度的变化对流量计的误差影响较大；当上游管道直管段长度为直径3倍以上、下游直管道长度为管径1倍以上时，相对误差基本在1%以内，可以基本满足现场测试的精度要求。

（2）管道材质

超声波流量计在测试前应由测试人员手动录入管道材质。在测试时管道材质参数选择错误会造成传感器探头安装距离L的计算错误，使声束的入射角θ产生误差。如果材质的实际声速小于录入的声速（如将塑料管录入为镀锌钢管），则测量结果偏大，反之则偏小。材质设置错误严重时甚至会使传感器接收不到信号，使超声波流量计无法读数。

（3）管道内衬

在实际测试中发现，管道内衬对超声波流量计的读数有着明显的影响，这主要是因为管道的内衬存在改变了声波的传输速率，因此，测量时应据实准确输入内衬的材料。除此之外，管道内部结垢因导致管壁厚度变化，同样会影响测量准确性。如果管道内壁结垢相对均匀、信号基本正常，可将管道内壁结垢视为内衬，进行一定的补偿，可以减少测量误差。

2、管道内液体状态

如果管道中的流体为紊流、不满管、混相或者温度太高，都会使测量结果不准确。紊流会导致测量结果不稳定，读数区间较大，无法准确测量管中的液体流速。管道中液体不满管时，其中存在大量气泡，管道中的气泡会反射或衰减超声波信号，给测量带来误差。气泡一般存在于管道的上方，因此传感器一般采用与水平面成45°角位置安装，降低气泡对超声波信号的影响。流体为混相时，其密度很难确定，导致参数设置不正确，仪器或没有示值或示值与真实值相差甚远。

3、其他因素

在实际的测试中会发现还有虽影响较小但不可忽略的因素，比如振动噪声、耦合剂类别、传感器安装方法等。如果流体中存在超声波噪声，且噪声的频率与超声波流量计的工作频率范围一致，那么将使得换能器无法检测并分辨出正常的工作超声脉冲信号，导致流量计发生读数错误或停止计量。因此，在实际检测中应充分考虑周边环境，避免压缩机等各类产生振动的设备对流量计的影响。耦合剂的使用会直接影响超声波信号的强弱，好的耦合剂使得超声波信号更稳定，可以减少超声波信号的损失，减少管道外壁粗糙程度对测量准确性的影响。
      责任编辑：wv