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超声流量计在速度分布时对性能的影响

日期:2011/12/26 16:31:44
 

   自从超声流量计一诞生,人们就知道流体的流速分布形态直接影响超声波束穿过流体的时间差,而波束穿越时间则是推算流量所必需的测量参数,将它的测量值与流量计的几何参数结合起来,就可以计算出对应单次波束测得的线平均流速。但流量测量需要流量计处的体平均速度。从线速度到体速度的换算方法有两种选择,一种是切实掌握流速的实际分布形态,一种是选用一路或多路通道使流速分布形态不影响流量计量。这些流速分布形态可以是事先假定的,也可以由多声路测量法实际测定。单路式超声流量计一般都是基于一种假定的流速分布形态,结果它对实际形态上的偏离很敏感;对于典型配管布置所产生的速度分布,多路式超声流量计的敏感程度较单路式要小。

   经常与其它流量计配合使用的整流器,也可以提高超声流量计的性能。整流器能够提供与流量计的要求相一致的流速分布形式和/或消除可能降低流量计性能的流速扰动(如旋涡)。

   本文阐述了常见管配件(经简化的,整流器可有可无)对流速分布产生的影响与单路和多路式超声流量计计量性能之间的关系,并通过测定流量计内管流速分布图和上游管配件对流量计测量误差的贡献大小说明了这一关系。另外,本文还提供了利用计算流体力学方法(CFD)预测超声流量计计量/工艺性能的验证资料。这种CFD模型的验证结果提高了事先预测很多管配件对超声流量计性能影响的准确性,而这些管配件在流量计的安装过程中是有可能经常遇到的。