氣體超聲流量計聲道的設(shè)計與應(yīng)用

從表3分析得出：

（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(zhuǎn)換器測時程度的前提下，真正決定超聲流量計測量準(zhǔn)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(yīng)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(yīng)的聲道入射角的情況下，轉(zhuǎn)換器自動增益對不同聲道的聲程長短差異的調(diào)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(zhuǎn)換器對不同聲程進行自動增益調(diào)節(jié)的能力。實際設(shè)計過程中考慮到換能器的規(guī)格和轉(zhuǎn)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(jié)論

（1）直射聲道是數(shù)字式絕對傳輸時間法的早期應(yīng)用模型，換能器技術(shù)容易實現(xiàn)，應(yīng)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(quán)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(shù)的應(yīng)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(quán)重因子自動調(diào)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(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)計能均勻、平衡分布結(jié)構(gòu)，對現(xiàn)場復(fù)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(zhǔn)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(fù)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(zhǔn)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(yīng)根據(jù)流量計安裝現(xiàn)場條件、工況條件、準(zhǔn)確度等級、量程比以及性價比等要求來進行確認。

參考文獻：
［1］中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局.GB/T18604－2001用氣體超聲流量計測量天然氣流量［S］.北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2002.
［2］李忠虎，李希勝.過程參數(shù)檢測技術(shù)及儀表［M］.北京：中國計量出版社，2009.
［3］蔡武昌，孫淮清，紀(jì)綱，等.流量測量方法和儀表的選用［M］.北京：化工工業(yè)出版社，2001.(end)