超声波流量计主机与探头原理探讨  五十二

⑴  体的流速及纯净度

超声波流量计在流体流速增大时，根据流体力学原理，管壁对流体的阻力加大，因此靠近管壁的流体的流速和管道中间的流体的流速的差变得更大，管道中流速的分布也就越复杂，所以由流体动力学修正得到的流速与实际流速的偏差也许会更大。

同时，流体的纯净度也会对超声波的传播带来影响，因为被测流体一般不可能是绝对纯净的，其中都会含有一些固体颗粒和气泡等杂质，超声波信号在传播过程中就不可避免的要受到这些杂质和管道边界反射的影响，产生多途效应，使信号发生畸变。对信号检测电路来说，很难保证检测到的畸变信号的第一个负跳边就是发射信号的第一个负脉冲，如果信号检测出现差错将直接影响超声波传播时间的确定，同时也会使测得的流速存在误差。为保证信号检测电路正确地检测到信号，我们在设计中加入了信号有效性检验电路，最大可能的减小由于信号畸变引起的系统误差。

⑷传播延时

超声波信号的顺、逆流传播时间的测量是影响流体流速的一个很重要的因素。然而，在传播时间的测量过程中，由于存在电路延时、换能器电声转换延时以及超声波在声楔、管壁中传播的延时等传播延时，虽然可以通过理论分析和实际测试进行确定，但还是会产生一定的误差。

⑸系统硬件的性能

在硬件中，作为传播时间计数器时基的晶振总会产生一定的频率抖动和漂移，而且计数器计数时一般也会存在±1 个计数周期误差，所以可以选择具有较高频率稳定度和精度的晶振来减小该部分产生的误差。

超声波流量计