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分析便攜式超聲波流量計測量誤差的產(chǎn)生
日期：2025-04-20 09:37
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摘要：
超聲波流量計采用了先進的微處理數(shù)字技術(shù)，用于工業(yè)環(huán)境下測量不含高濃度懸浮粒子或氣體的均質(zhì)液體的流量。在使用它時，有時也會產(chǎn)生測量的誤差，下面就讓我們來分析一下。
我們針對便攜式 超聲波流量計 在測試中存在的較大誤差，經(jīng)不斷咨詢廠家及查找資料，逐步掌握了超聲波流量計在測量過程誤差產(chǎn)生的主要因素，主要有以下幾方面。
（1）不能準確的輸入管道參數(shù)。便攜式超聲波流量計探頭在管道外部安裝，它直接測量的是管道內(nèi)流體的流速，流量是流速與管道截面積的乘積，而其管道截面積和聲道長度都是通過使用者輸入的管道參數(shù)計算出來的。我們在實際測量過程中，管道參數(shù)大都是根據(jù)設(shè)計圖紙或咨詢工藝技術(shù)人員，因客觀原因無法現(xiàn)場就地實測管道各參數(shù)。這些參數(shù)的準確與否直接影響到測量結(jié)果。
（2）在小管上使用便攜式超聲波流量計進行流量測量時，管道內(nèi)徑輸入不準確所引起的誤差較大。我們通過多次測量發(fā)現(xiàn)，內(nèi)徑輸入的**誤差同樣是1mm，那么對DN900管線來說其內(nèi)徑相對誤差為0.1%；而對DN100管線來說其內(nèi)徑相對誤差為1.0%。而流量是與內(nèi)徑的平方（管道內(nèi)徑截面積）成正比的，同樣是1mm的內(nèi)徑測量誤差對DN900管線所帶來的流量測量誤差僅約0.3%，而對于DN100管線所帶來的流量測量誤差卻約3%。
（3）測量時直管段距離不能完全保證。我們在進行流量測量時，流量計安裝的上游、下游必須有管徑10倍和5倍以上的直管段，而在實際使用時，被測管大多是地埋或閥門井內(nèi)，經(jīng)常很難找到滿足規(guī)程要求的安裝位置，一般上游管都安裝彎頭、閥門、泵、閥等，當流量計安裝位置上游直管段長度保證不了10倍管徑，測量值波動大，測量誤差會大于10%。
（4）探頭安裝方式及方位不同帶來的誤差。我們在實際測量過程中，流量計探頭安裝有兩種方式：V法和Z法。一般情況下管徑D＞200mm時選用Z法，管徑D＜200mm時選用V法。而Z法安裝聲程短，信號雖強，探頭定位難度大，容易產(chǎn)生安裝誤差。
（5）管圓度的影響。剛出廠的超聲波流量計都是在實驗室標準管上標定合格后出廠供給用戶使用的。而我廠在實際測量過程中，使用的管道大都是卷焊管，截面不完全是圓形。
我們針對便攜式 超聲波流量計 在測試中存在的較大誤差，經(jīng)不斷咨詢廠家及查找資料，逐步掌握了超聲波流量計在測量過程誤差產(chǎn)生的主要因素，主要有以下幾方面。
（1）不能準確的輸入管道參數(shù)。便攜式超聲波流量計探頭在管道外部安裝，它直接測量的是管道內(nèi)流體的流速，流量是流速與管道截面積的乘積，而其管道截面積和聲道長度都是通過使用者輸入的管道參數(shù)計算出來的。我們在實際測量過程中，管道參數(shù)大都是根據(jù)設(shè)計圖紙或咨詢工藝技術(shù)人員，因客觀原因無法現(xiàn)場就地實測管道各參數(shù)。這些參數(shù)的準確與否直接影響到測量結(jié)果。
（2）在小管上使用便攜式超聲波流量計進行流量測量時，管道內(nèi)徑輸入不準確所引起的誤差較大。我們通過多次測量發(fā)現(xiàn)，內(nèi)徑輸入的**誤差同樣是1mm，那么對DN900管線來說其內(nèi)徑相對誤差為0.1%；而對DN100管線來說其內(nèi)徑相對誤差為1.0%。而流量是與內(nèi)徑的平方（管道內(nèi)徑截面積）成正比的，同樣是1mm的內(nèi)徑測量誤差對DN900管線所帶來的流量測量誤差僅約0.3%，而對于DN100管線所帶來的流量測量誤差卻約3%。
（3）測量時直管段距離不能完全保證。我們在進行流量測量時，流量計安裝的上游、下游必須有管徑10倍和5倍以上的直管段，而在實際使用時，被測管大多是地埋或閥門井內(nèi)，經(jīng)常很難找到滿足規(guī)程要求的安裝位置，一般上游管都安裝彎頭、閥門、泵、閥等，當流量計安裝位置上游直管段長度保證不了10倍管徑，測量值波動大，測量誤差會大于10%。
（4）探頭安裝方式及方位不同帶來的誤差。我們在實際測量過程中，流量計探頭安裝有兩種方式：V法和Z法。一般情況下管徑D＞200mm時選用Z法，管徑D＜200mm時選用V法。而Z法安裝聲程短，信號雖強，探頭定位難度大，容易產(chǎn)生安裝誤差。
（5）管圓度的影響。剛出廠的超聲波流量計都是在實驗室標準管上標定合格后出廠供給用戶使用的。而我廠在實際測量過程中，使用的管道大都是卷焊管，截面不完全是圓形。
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