超声波流量计多声道气体测量技术探讨 六十四

第二、三、四项为几何因素引起的误差，几何因素会随环境温度和压力的变化，但也不足以影响仪器的高精度测量，在流量计算机中可以通过温度、压力对流速、流量测量的补偿进行修正。

最后两部分误差来源于Ui Δt 、Di Δt ，实际每个声道的测量时间Ui Ui d T = t +t ， d t 是超声波在非被测介质中的传播时间和电路的延迟时间之和， d t 是相对固定的时间，可以进行修正处理， Ui t 和Di t 就是主要影响仪器测量误差的因素。

利用CPLD 设计的计时电路可以使Ui t 和Di t 达到ns 级的测量精度。

3.3.2 模型修正与误差分析

(1) 基于Gauss-Legendre 数值积分方法的模型仿真

以D = 300mm，φ = 60°四声道交叉结构超声波气体流量传感器为例，假设其流态较平稳，即在管道中均匀分布，超声波在气体流体介质中的传播速度不变。因为超声波历经时间变化值在顺流和逆流中互相抵消，几何量的影响也可忽略，所以我们研究模型的测量误差时可以主要考虑的影响。

光滑管超声波气体流量传感器按照上述模型仿真计算出

来的流速在0.5~30（m/s）的测量误差曲线。从图中可以看出，误差往一个方向偏，但在不同流速中误差一致，说明测量模型呈线性。

为了解决上述模型的测量误差，对上述模型进行系数修正，K 为测量模型的修正系数，通过标定得到。

超声波流量计