超聲波流量計多聲道氣體測量技術探討 四十三
考慮到氣體流速沿管道直徑的不均勻分布,需添加一個修正系數K 。根據流體力學,當雷諾數e R 在某一范圍內時, K 為定值,在標定過程中確定K 的大小。由前面的分析可知,超聲波流量計所測量的流速是一個沿超聲波傳播方向上的平均流速,也即是垂直于直徑方向上的平均流速Z V 。超聲波氣體流量計主要是測量沿聲道上的流體的平均流速,即垂直于管道直徑方向上的平均流速值V ,要計算出通過管道的流量,還必須了解V 與VZ 之間的關系。
上述對流速修正系數K 的討論是基于安裝環境較理想的情況下,即換能器安裝
位置前后有足夠長的直管段。如果上下游直管段不夠長,則管道內流速分布會變得極為復雜,很難用數學表達式來求K 值,此時測量誤差將大大增加[82]。為了保證超聲波流量計的測量精度,要求上游直管段的長度大于10D ,下游直管段的長度大于5D ;當上游有流量干擾因素如泵、閥門等影響的情況下,直管段的長度至少延長到30D。
而聲速隨溫度的變化而變化,由此產生的測量誤差比較大,必須進行修正。
當溫度為T 時,被測流體的聲速為(1 ) 20 C =C +bT (2.19)式中20 C 為T = 0°C時的聲速值;b 為被測流體的聲速溫度系數。
隨著微型計算機的應用,聲速修正比較簡單,鍵盤輸入溫度值,按上式求出C 代
入流量公式即可。
超聲波流量計