氣體超聲流量計聲道的設計與應用

從表3分析得出：

（1）測速誤差與管徑反比，管徑越大測速誤差越小。
（2）由于L=2D/sinθ，因此同一口徑聲道入射角越小，聲道越長，測速誤差越小。

在不考慮管內流場分布和轉換器測時程度的前提下，真正決定超聲流量計測量準確度等級的并不是它的聲道數的多少，而是聲道數的總長度，聲道數的總長度越長，流量測量的誤差越小。

2.2.2 聲道數量選擇和聲道形式配置時應考慮的幾個因素

（1）軸向速度分布不對稱的檢測采樣能力；
（2）旋向速度分布不對稱的檢測采樣能力；
（3）渦流強度的檢測采樣能力；
（4）徑向速度分布不均勻（脈動）的檢測采樣能力；
（5）在相應的聲道入射角的情況下，轉換器自動增益對不同聲道的聲程長短差異的調節能力，以及自檢測能力和功能；
（6）根據不同聲道的組合配置不同的換能器；
（7）要求在同一臺表體中配備同一型號規格的換能器，并保證備品備件的更換滿足上述要求。

多聲道的聲道組合形式中直射式都是單一形式的組合。主要原因是由于直射式的聲道和反射式的聲道長短的差異太大，如果這種直射式聲道形式與單反射式或雙反射式出現在同一臺表體上，勢必造成在同一臺表體上需要使用不同型號的換能器，以彌補轉換器對不同聲程進行自動增益調節的能力。實際設計過程中考慮到換能器的規格和轉換器自動增益能力的因素，不會將直射式聲道與反射式聲道混合組合。

3 結論

（1）直射聲道是數字式絕對傳輸時間法的早期應用模型，換能器技術容易實現，應用比較可靠，但對軸向速度分布不對稱、二次分析渦流的能力、權重因子固定等問題缺乏簡單的解決手段。只有靠增加聲道數量和增加整流手段，以及強大的軟件予以解決。

（2）反射聲道技術的應用，大大提高了測量的聲程，而且在軸向速度分布不對稱、消除渦流影響、權重因子自動調整等方面進行了改進，提高了儀表的現場使用精度。但對氣體介質自身的潔凈度要求較高，表體制作成本較高。

（3）四聲道反射形式的設計能均勻、平衡分布結構，對現場復雜流態及時檢測，消除各種不對稱流對計量精度帶來的各種影響。前后直管段要求低，但要求氣體潔凈度要高，表體制作成本較高，在現場工況條件好的情況下，其準確度等級可達到0.2%。

（4）四聲道直通式流量計在增加較長的前后直管段和穩流器的前提下，因其測量重復性也能滿足現有的貿易計量，并且表體的制作成本較低，對氣體清潔度要求低，其信號抗干擾的能力強，是一種可靠性好、實用性強的形式，其準確度等級能滿足0.5級的要求。

（5）聲道型式和聲道數量的選擇應根據流量計安裝現場條件、工況條件、準確度等級、量程比以及性價比等要求來進行確認。

參考文獻：
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