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外夹式超声波流量计不确定度成分分析

来源:未知 最后更新:2021-06-24
关于外夹式超声波流量计不确定度成分分析,下面给大家浅析一下,供大家参考,希望对大家的工作和学习有所帮助。
超声波流量计的时间差法是利用超声波在流体中的传播时间差与流体在两个方向上的流量之间的关系,得到流体的流量。 工作原理如图1所示。
根据声波正负方向的时间差可以得到传播方向。 (V) 上流体线的平均速度:
在公式:C 一个音速; l 声波传播距离; 0 一个轨道角度; T1和T2是声波在相反方向的传播时间。
根据比尔盖尔的方法计算前沿流速V:
式中:K——补偿系数(K=1.119+0.011lGre;Re为雷诺数),可视为——恒定雷诺数范围内的一个常数,可用水流标准装置标定。
根据上面的公式,可以写出流量计算公式
其中: D - 管道直径。
从式(4)可以看出,h与超声波流量计所使用的时基精度有关,超声波流量计用作量值传输的标准仪表。流量计可以选择精度等级更高的时基。因此,可以忽略由 T1 和 T2 测量引入的不确定性。如果采取适当措施保证D和L的测量不确定度小到可以忽略不计,那么流量测量的不确定度只与K的标定精度有关。
外夹式超声波流量计特征尺寸的确定
为保证D、L的测量精度足够高,应在待检电磁流量计的管路上预装标准管段,安装钳式超声波流量计。由于标准管段是机加工的直管段,因此不会增加太多成本。
标准管段内径的加工可参考GB/T2624-2006《全管内流体流量差压测量》节流元件上游二维范围内管子内径的加工要求安装在圆形截面管中的设备”。加工后的标准管段至少在三个截面上进行四个不同方向的测量,加工偏差应小于标准。
声波传播距离L的确定主要是为了避免每次测量中管道圆度不足、外壁腐蚀以及换能器与管道的夹持间隙不同对传播距离L的影响。固定安装位置可标准管段外壁加工,可安装螺孔。安装换能器时,可用扭力扳手紧固,确保每次夹紧间隙的一致性。
在标准管段和夹式超声波流量计中 - 从水流标准设备开始。经上述验证后,现场管道中应预装标准管段,并在换能器安装位置安装防护罩。由于标准管段与文丘里管的结构、加工要求和运行环境极其相似,标准管段的使用周期可以采用与文丘里管相同的检定周期,即检定周期为4年。每年对标准管段、钳式超声波和声波流量计进行在线电磁流量计校验。检定结果合格的,相应推迟电磁流量计检定周期。否则,应离线校验电磁流量计和标准管段。每款外夹式超声波流量计均可与任意管径的标准直管段配套,并具有配置的K值和相应的精度。通过定期检查达到延长电磁流量计检定周期的目的。
 
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