超声波流量计使用编码技术的探讨 五

1．2．2时差法超声波气体流量计研究

超声波在流体中的传播速度与流体的流动速度有关，据此可以实现流量测量。这种方法制成的非接触式测量仪表，既不会破坏流体的流场，也没有压力损失，并且适用于大管径、大流量、非导电性、强腐蚀性、放射性的液体或气体的流量测量。在实际进行测量时，主要使用的方法有：时差法、频差法、相位差法等，其中以时差法应用最为广泛，最易实现。

传统时差法超声波气体流量计的测量误差大致包括以下几种：

1)被测介质温度或浓度的变化引起声速c值的相应变化，声速变化产生的流速流量误差称为纯温度和纯浓度误差。

2)双通道参数不对称，包括双通道换能器参数如机械尺寸、电气特性等不对称，换能器安装位置的不对称，被测介质流动状况的不一致以及电子电路的不对称，这些因素引起的测量误差称为附加温度误差。

3)流速断面上实际流速分布与理想流速分布之间的不一致所引起的测量误差称为流速断面误差。

4)顺、逆流时间差测量方法引起的测量误差。

针对以上各类误差，采取了如下应对方案：

为消除被测介质温度变化所引起的误差，引入了改进时差算法。该算法是通过求解顺、逆流的平均传播时间，借以消去流速计算公式中的c，从而使流速计算公式只受几何参数，顺、逆流时间差及顺、逆流平均传播时间的影响。

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