氣體超聲流量計(jì)聲道的設(shè)計(jì)與應(yīng)用
(1)測(cè)速誤差與管徑反比,管徑越大測(cè)速誤差越小。
(2)由于L=2D/sinθ,因此同一口徑聲道入射角越小,聲道越長(zhǎng),測(cè)速誤差越小。
在不考慮管內(nèi)流場(chǎng)分布和轉(zhuǎn)換器測(cè)時(shí)程度的前提下,真正決定超聲流量計(jì)測(cè)量準(zhǔn)確度等級(jí)的并不是它的聲道數(shù)的多少,而是聲道數(shù)的總長(zhǎng)度,聲道數(shù)的總長(zhǎng)度越長(zhǎng),流量測(cè)量的誤差越小。
2.2.2 聲道數(shù)量選擇和聲道形式配置時(shí)應(yīng)考慮的幾個(gè)因素
(1)軸向速度分布不對(duì)稱的檢測(cè)采樣能力;
(2)旋向速度分布不對(duì)稱的檢測(cè)采樣能力;
(3)渦流強(qiáng)度的檢測(cè)采樣能力;
(4)徑向速度分布不均勻(脈動(dòng))的檢測(cè)采樣能力;
(5)在相應(yīng)的聲道入射角的情況下,轉(zhuǎn)換器自動(dòng)增益對(duì)不同聲道的聲程長(zhǎng)短差異的調(diào)節(jié)能力,以及自檢測(cè)能力和功能;
(6)根據(jù)不同聲道的組合配置不同的換能器;
(7)要求在同一臺(tái)表體中配備同一型號(hào)規(guī)格的換能器,并保證備品備件的更換滿足上述要求。
多聲道的聲道組合形式中直射式都是單一形式的組合。主要原因是由于直射式的聲道和反射式的聲道長(zhǎng)短的差異太大,如果這種直射式聲道形式與單反射式或雙反射式出現(xiàn)在同一臺(tái)表體上,勢(shì)必造成在同一臺(tái)表體上需要使用不同型號(hào)的換能器,以彌補(bǔ)轉(zhuǎn)換器對(duì)不同聲程進(jìn)行自動(dòng)增益調(diào)節(jié)的能力。實(shí)際設(shè)計(jì)過程中考慮到換能器的規(guī)格和轉(zhuǎn)換器自動(dòng)增益能力的因素,不會(huì)將直射式聲道與反射式聲道混合組合。
3 結(jié)論
(1)直射聲道是數(shù)字式絕對(duì)傳輸時(shí)間法的早期應(yīng)用模型,換能器技術(shù)容易實(shí)現(xiàn),應(yīng)用比較可靠,但對(duì)軸向速度分布不對(duì)稱、二次分析渦流的能力、權(quán)重因子固定等問題缺乏簡(jiǎn)單的解決手段。只有靠增加聲道數(shù)量和增加整流手段,以及強(qiáng)大的軟件予以解決。
(2)反射聲道技術(shù)的應(yīng)用,大大提高了測(cè)量的聲程,而且在軸向速度分布不對(duì)稱、消除渦流影響、權(quán)重因子自動(dòng)調(diào)整等方面進(jìn)行了改進(jìn),提高了儀表的現(xiàn)場(chǎng)使用精度。但對(duì)氣體介質(zhì)自身的潔凈度要求較高,表體制作成本較高。
(3)四聲道反射形式的設(shè)計(jì)能均勻、平衡分布結(jié)構(gòu),對(duì)現(xiàn)場(chǎng)復(fù)雜流態(tài)及時(shí)檢測(cè),消除各種不對(duì)稱流對(duì)計(jì)量精度帶來的各種影響。前后直管段要求低,但要求氣體潔凈度要高,表體制作成本較高,在現(xiàn)場(chǎng)工況條件好的情況下,其準(zhǔn)確度等級(jí)可達(dá)到0.2%。
(4)四聲道直通式流量計(jì)在增加較長(zhǎng)的前后直管段和穩(wěn)流器的前提下,因其測(cè)量重復(fù)性也能滿足現(xiàn)有的貿(mào)易計(jì)量,并且表體的制作成本較低,對(duì)氣體清潔度要求低,其信號(hào)抗干擾的能力強(qiáng),是一種可靠性好、實(shí)用性強(qiáng)的形式,其準(zhǔn)確度等級(jí)能滿足0.5級(jí)的要求。
(5)聲道型式和聲道數(shù)量的選擇應(yīng)根據(jù)流量計(jì)安裝現(xiàn)場(chǎng)條件、工況條件、準(zhǔn)確度等級(jí)、量程比以及性價(jià)比等要求來進(jìn)行確認(rèn)。
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評(píng)論