超声波流量计多声道气体测量技术探讨 四十八
此外,对于在电缆、换能器上信号产生时间滞后和因为环境因素导致的电子元
器件性能的差异,换能器安装槽内的时间延时带来的测时误差都属于系统误差。对这类误差可以通过延时测试、温度和压力补偿、零流量校验修正措施来克服。
超声波脉冲在管道内的传播路径会随着流速变化而变化,导致时间测量值也发
生变化。超声波在流动流体中的传播并非按直线方式进行,顺、逆流的传播轨迹也不同,其路径可以用几何声学的声线跟踪方法描述。
确定了传感器的位置就可以确定声道曲线,由于V (r )不是常数,所以声道呈曲线形式,声道夹角也非常数。雷诺数Re 和马赫数M f 决定了声道的曲率,曲率会随着马赫数的增加和速度分布的改变而变化。
路径近似为直线,随着f M 的增大,传播路径的弯曲程度也逐渐增大。
当超声波在流动流体中传播时,顺、逆流传播路径长度会不同。
因此从信号角度考虑,在这种情况下不管是发射还是接收换能器都会在能量转换上存在损失,因此传播路径弯曲程度越大,接收到的信号越微弱,由于超声波换能器发射角的限制,甚至可能检测不到信号。
由于过零检测的起始点是通过设置阈值触发的,当信号到达后还需要一个延时
才开始检测,从而导致一个系统误差。另外信号幅值发生波动时,由固定阈值启动过零检测的起始时间也会相应改变。
超声波流量计