超聲波流量計多聲道氣體測量技術(shù)探討 五十八
因此在單聲道超聲波氣體流量計中,流體流速分布是影響測量精度的主要因素。但實際換能器的安裝很難精確地過直徑線段,并且在實際待測氣體流體的流態(tài)復(fù)雜,由于氣體組分復(fù)雜原因,其流態(tài)不一定是對稱流,或因為管道輸送原因帶來氣體流態(tài)為不平穩(wěn)流。
用單聲道超聲波換能器進行氣體流速測量就很難反映氣體流體的實際流態(tài)情況,也很難精確求解平均流速。為了減小甚至避免氣體流體流速分布的影響,在多聲道超聲氣體流量計中,各個聲道分布在不同的流層,通過對各個流層的平均流速加權(quán)求和,得到瞬時流速和體積流量。
3.1多聲道超聲波氣體流量計流量測量機理建模
3.1.1多聲道超聲波氣體流量傳感器結(jié)構(gòu)分析
多聲道超聲波氣體流量計的組成主要包括:超聲波流量計主體、壓力變送器、
智能式溫度變送器和流量計算機等四部分,如圖3-1 所示。超聲波流量計主體包括安裝了多對超聲波換能器的測量管段(又稱為一次儀表)和具有測量、顯示瞬時流速及通信功能的信號處理單元(SPU)(又稱為二次儀表)兩部分;既可以通過二次儀表直接接管道內(nèi)氣體壓力、溫度傳感器,在二次儀表中經(jīng)過溫度、壓力信號轉(zhuǎn)換和補償運算完成管道內(nèi)溫度和壓力對氣體體積流量的補償作用,而獨立于流量計算機完成體積流量的計量;也可以通過智能溫度變送器、壓力變送器傳送管道內(nèi)溫度和壓力數(shù)字信號給流量計算機,來補償二次儀表測量得到的瞬時流速和體積流量值。
超聲波流量計