氣體超聲流量計聲道的設計與應用
(1)測速誤差與管徑反比,管徑越大測速誤差越小。
(2)由于L=2D/sinθ,因此同一口徑聲道入射角越小,聲道越長,測速誤差越小。
在不考慮管內(nèi)流場分布和轉換器測時程度的前提下,真正決定超聲流量計測量準確度等級的并不是它的聲道數(shù)的多少,而是聲道數(shù)的總長度,聲道數(shù)的總長度越長,流量測量的誤差越小。
2.2.2 聲道數(shù)量選擇和聲道形式配置時應考慮的幾個因素
(1)軸向速度分布不對稱的檢測采樣能力;
(2)旋向速度分布不對稱的檢測采樣能力;
(3)渦流強度的檢測采樣能力;
(4)徑向速度分布不均勻(脈動)的檢測采樣能力;
(5)在相應的聲道入射角的情況下,轉換器自動增益對不同聲道的聲程長短差異的調節(jié)能力,以及自檢測能力和功能;
(6)根據(jù)不同聲道的組合配置不同的換能器;
(7)要求在同一臺表體中配備同一型號規(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)在同一臺表體上,勢必造成在同一臺表體上需要使用不同型號的換能器,以彌補轉換器對不同聲程進行自動增益調節(jié)的能力。實際設計過程中考慮到換能器的規(guī)格和轉換器自動增益能力的因素,不會將直射式聲道與反射式聲道混合組合。
3 結論
(1)直射聲道是數(shù)字式絕對傳輸時間法的早期應用模型,換能器技術容易實現(xiàn),應用比較可靠,但對軸向速度分布不對稱、二次分析渦流的能力、權重因子固定等問題缺乏簡單的解決手段。只有靠增加聲道數(shù)量和增加整流手段,以及強大的軟件予以解決。
(2)反射聲道技術的應用,大大提高了測量的聲程,而且在軸向速度分布不對稱、消除渦流影響、權重因子自動調整等方面進行了改進,提高了儀表的現(xiàn)場使用精度。但對氣體介質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計能均勻、平衡分布結構,對現(xiàn)場復雜流態(tài)及時檢測,消除各種不對稱流對計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)場工況條件好的情況下,其準確度等級可達到0.2%。
(4)四聲道直通式流量計在增加較長的前后直管段和穩(wěn)流器的前提下,因其測量重復性也能滿足現(xiàn)有的貿(mào)易計量,并且表體的制作成本較低,對氣體清潔度要求低,其信號抗干擾的能力強,是一種可靠性好、實用性強的形式,其準確度等級能滿足0.5級的要求。
(5)聲道型式和聲道數(shù)量的選擇應根據(jù)流量計安裝現(xiàn)場條件、工況條件、準確度等級、量程比以及性價比等要求來進行確認。
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