非校準條件的情況下超聲流量計的操作

圖4 200mm(8inch)超聲流量計用天然氣和氮氣校準的曲線
（用渦輪流量計作參考）從 300mm 流量計得到的校準數(shù)據(jù)給出了相似的結(jié)果。但是由于測試流量點在流量計滿量程 33% 以下操作，并且校準過程在日光照射下進行，所以校準數(shù)據(jù)在低流量下稍微有些分散。對 300mm 超聲流量計和 300mm 渦輪流量計的校準數(shù)據(jù)表示于圖 5 和圖 6 中。圖 7 顯示了用渦輪流量計作參考的超聲流量計校準曲線，天然氣和氮氣的校準曲線交迭。 200mm 流量計也是如此。

圖5 300mm(12inch)超聲流量計用天然氣和氮氣校準的曲線

圖6 300mm(12inch)渦輪流量計用天然氣和氮氣校準的曲線

圖7 300mm(12inch)超聲流量計用天然氣和氮氣校準的曲線
（用渦輪流量計作參考）在所有超聲流量計的校準過程中，聲速都被記錄下來。西南研究院使用在線 Daniel Danalyzer 氣相色譜儀得到氣體組成數(shù)據(jù)，并用其與溫度、壓力和 AGA NO 8 報告中提出的狀態(tài)方程一起，從理論上計算出聲速值，平均差異在 0.04% 以內(nèi)。

5 壓力測量

在 1998 年的論文中， Grimley 和 Bowles[1] 提出了四種不同結(jié)構(gòu)對 200mm 超聲流量計的校準數(shù)據(jù)。實驗被設(shè)計成確定每種管道布置和流量條件設(shè)置對校準結(jié)果的影響。每個流量計的基線測定在 2.8MPa 和 6.2MPa 下進行。兩臺超聲流量計都顯示出兩種壓力之間大到 0.5% 的差異。

Grimley[2] 又用三個廠家生產(chǎn)的多聲道流量計作了測定并將結(jié)果在當年發(fā)表。這些測定在 1.4MPa 、 2.8MPa 和 6.9MPa 下進行。報告中建議說轉(zhuǎn)換器隨壓力的變化趨勢可以解釋一些流量計的校準結(jié)果。盡管 Grimley 得出結(jié)論說在使用 Daniel 流量計的情況下這種影響很小。我們決定進一步關(guān)注這個影響的細節(jié)。我們的實驗在下面的部分中描述。

5.1 聲速的測定

超聲流量計延遲時間等于從發(fā)射換能器發(fā)出信號到接收換能器接收到聲波的時間減去超聲波在介質(zhì)中的傳播時間。如果延遲時間在換能器上隨壓力改變，誤差就會在測定的流率中反映出來。正如在 Grimley 的 2 號報告 [2] 中指出的那樣，流率的誤差將會大約是延遲時間（或聲速）誤差的 2 倍。