非校準(zhǔn)條件的情況下超聲流量計(jì)的操作
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時(shí)間：2013-08-02
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Daniel 超聲流量計(jì)的生產(chǎn)過(guò)程中，對(duì)每一對(duì)換能器的延遲時(shí)間作了測(cè)量并把數(shù)值存儲(chǔ)在流量計(jì)的電子電路中。這種測(cè)定是在 1.4MPa 壓力下用純氮?dú)獬錆M流量計(jì)的情況下進(jìn)行的。為了確定壓力對(duì)延遲時(shí)間的可能影響，又用 300mm 超聲流量計(jì)在 2.8MPa 和 6.9MPa 下測(cè)定了氮?dú)庵械穆曀佟?
圖8 —聲速測(cè)定結(jié)果和計(jì)算聲速的差異
作為壓力函數(shù)的聲速的測(cè)量結(jié)果表示于圖 8 中，同時(shí)示于圖中的還有聲速測(cè)定的誤差曲線。該曲線通過(guò)比較用流量計(jì)測(cè)得的聲速和基于 AGA NO 8 號(hào)報(bào)告中狀態(tài)方程和壓力、溫度、氣體組成的數(shù)據(jù)計(jì)算的聲速得到。
正如圖中所示，在 5.5MPa 的壓力跨度上測(cè)得的誤差為 0.03% ，僅占流率誤差的 0.06% 。這些統(tǒng)計(jì)結(jié)果幾乎完全與 Grimley 的流量回路測(cè)試結(jié)果一致。
Grimley 得出結(jié)論說(shuō)，對(duì)于 Daniel 流量計(jì)，壓力造成的聲速的變化太小在測(cè)定的流率中不能造成可察覺(jué)的誤差。此外，他還指出由于壓力造成的流率分布變化還不能大到對(duì) Daniel 流量計(jì)造成偏差。
6 結(jié)論
研究程序的目標(biāo)達(dá)到了，得出如下結(jié)論：
西南研究院在所有的實(shí)驗(yàn)中記錄的測(cè)量聲速值與理論計(jì)算值的平均誤差在 0.04% ；
盡管依賴(lài)于氣體的溫度，超聲流量計(jì)在用天然氣從 21 ℃到 10 ℃或用氮?dú)鈴?21 ℃到 32 ℃校準(zhǔn)卻沒(méi)有顯示出變化；
西南研究院高壓回路校準(zhǔn)結(jié)果中天 - 天數(shù)據(jù)變化對(duì)兩種氣體都小于 0.1% 。校準(zhǔn)設(shè)備和流量計(jì)的再現(xiàn)性都很高；
以渦輪流量計(jì)為參考，基于體積計(jì)量的參考系統(tǒng)，超聲流量計(jì)的校準(zhǔn)最終沒(méi)有表現(xiàn)出天然氣和氮?dú)庾鼋橘|(zhì)的差別；
以音速?lài)娮熳鳛閰⒖?，基于質(zhì)量計(jì)量的參考系統(tǒng)，在氣體從天然氣變化到氮?dú)?，超聲和渦輪流量計(jì)顯示出略小于 0.2% 的變化。這個(gè)變化很小，然而可能很重要的氣體組成數(shù)據(jù)與音速?lài)娮斓男?zhǔn)有關(guān)；
西南研究院進(jìn)行的一系列的校準(zhǔn)分析數(shù)據(jù)證明了在一套條件下對(duì)超聲流量計(jì)的校準(zhǔn)程序如果應(yīng)用于其它條件，包括不同的氣體，都同樣成立。這會(huì)允許在方便的地區(qū)建造空氣校準(zhǔn)裝置。但是必須嚴(yán)格控制校準(zhǔn)點(diǎn)的操作條件吻合超聲流量計(jì)使用點(diǎn)的情況。
在 5.5MPa 的壓力范圍內(nèi)對(duì) 300mm 用氮?dú)獬錆M的流量計(jì)聲速的統(tǒng)計(jì)測(cè)定結(jié)果與計(jì)算值只有 0.03% 的誤差。這點(diǎn)否定了壓力對(duì)超聲換能器的特征（延遲時(shí)間）有很大影響的可能性。
7 參考文獻(xiàn)
[1] T.A.GRIMLEY and E.B.BOWLES 《工業(yè)研究員評(píng)價(jià)超聲流量計(jì)性能》 管線和氣體工業(yè) 1998 年 12 月。
[2] T.A.GRIMLEY 《管徑不匹配和線壓變化對(duì)超聲氣體流量計(jì)性能的影響》 GRI-02/0031 2002 年 2 月。(end)
評(píng)論