超声波流量计主机与探头原理探讨  五十六

6.2.3 结果分析

从实验的结果来看s t 与n t 不是完全相等，差值在0～2μs 之间，这是因为噪声的存在，包括电路的延迟、以及系统硬件性能等造成的。在测量中，最大的相对误差e 为0.2％，远小于6.1.3 节误差分配中我们给该部分分配的误差1％，为保障最终的流量计误差达到设计要求提供了可能性。所以，实验结果表明本设计在超声波传播时间的测量精度上已经达到了我们的设计要求。

7 新技术展望

7.1 多通道测量

多通道超声波流量计（也叫多声道）测量是近年来流量测量的一个研究热点，许多流量计都在原有技术的基础上向多通道测量改进，采用多通道测量有以下两个原因：延长声程和确定截面流速分布。

7.1.1 以确定截面流速分布为目的多通道测量

如前所述，流体的流态可以分为层流和紊流两种，而单声道测量求出的是声路上的平均线速度，为了求出流量，仅知道这个平均线速度是不够的，必须知道流速在横截面上的分布曲线，为此可以在管壁上安装多对换能器，每对换能器声束所在平面与管道轴线相互平行，且每对换能器的测量原理和前面所述的单通道基本相同，利用每个声道测得的数据近似求出横截面上的流速分布曲线，进而求出平均面速度和流量。

7.1.2 延长声程和确定流速分布结合的多通道测量

图7-2 是一个2 声道测量的例子，其声道从管道截面和侧面上看如图7-3 所

示。

图7-2 中的4 个超声波探头都安装在过轴线的同一个平面上，管道同侧的2个探头一个方向向上一个向下，每一路超声波都是经过管壁的两次反射回到同侧的探头，这样不仅可以延长声程，而且可以得到两个声道测量的平均值，使测量更准确。为了更精确地确定流速分布，还可以采用4 声道、5 声道等。

超声波流量计