影响气体超声流量计量的因素与解决方法

杨琛

内蒙古自治区计量测试研究院 内蒙古呼和浩特 10020

在目前国内常用的气体超声计量的过程中，存在着很多不可避免的因素对于测量结果造成影响，影响的因素主要包括噪音，杂质，流体速度，液体密度，折射和散射，管道振动的影响。气体流量计主要工作的原理是通过计算超声信号折返的时间差来计算气体密度的，但是如果在探测器附近的气体密度与测量环境间存在着一定的差异时，则会造成很大的测量误差，给予此，本文将主要研究影响气体测量误差的常见的因素，来针对不同的因素提出了几点解决的建议。

1 影响气体超声流量计测量数值的影响因素

1.1 杂质的影响

在测量气体流态时，主要起作用的部位是探头。探头表面只有在保持洁净的状态下才能实现精准的测量。但是如果测量的环境位于杂质较多的锅炉内，在进行水循环时，不可避免的会在探头上附着一定的杂质，影响了测量的精度与准度。杂质量的多少能够对测量结果的影响是呈正相关的。如果测量的气体流态数值与实际情况有着较大的偏差，则会造成后期的维修与养护不达标，表面也会更加粗糙。时间久了就会恶性循环。根据相关调研的数据显示，当探头表面附有大量的杂质出现，流量计测量误差的数值范围大约在0.3‰左右[1]。

1.2 噪音

由于循环管道内环境较为密闭，在进行试验是随着流速的增加噪音的产生是越来越严重的。流速只是产生噪音的一个方面之一，随着管道内的压力与温度的不断变化，各种不同来源的噪音会相互叠加，如何能够对噪音信号进行分离是检验原件运行的有效指标。

1.3 流体速度的影响

在超声波流量的计算编码中，是以绝对理想化的情况来进行运算的，但是将其应用到实际的过程中时，流速与分布有着不均匀的分布。因此要将水泵内的压力调节在恒定的状态，在稳定的基础上进行测试，能够得出更为准确的数值。

1.4 液体密度

温度的变化会导致气体的密度发生变化，所以，应当实现设定密度的波动范围的限度，尽量的减少因温水误差造成的影响[2]。

1.5 管道震动

因为设备在运行的过程中为水泵、出渣系统、控制阀门会产生一定的振动，所以，流量计在安装时应当重视减震工作的进行，可以通过设置隔离区域来实现减震效果的最大化。

1.6 折射和散射

为了减少折射和散射的现象，在实际操作过程建议中选取内壁光滑的钢材水管。

2 如何消除环境因素对测量数值误差造成的影响

2.1 要保证建设场地设备的安装工艺符合技术要求

在建筑场地的选择上，首先需要考虑场地是否能容纳足够长的流量计管段长度。在符合要求的前提下，严格的按照相关的操作规程进行安装。此外，是消除铺设管道附近可能产生的噪音因素，保证无噪与消音。防止设备在运行时，因为噪音的影响，使测量的结果出现偏差。

2.2 在测量时，根据流量的变化不同，来进行合理的调压

在测量的过程中，流量处在实时变化的情况，此时为了有效的降低噪音造成的影响可以间接的方式来实现降频率的确定。根据流量数值的不同，进行相应的调压，通过调压前后所测量的数值不同，即可确定降噪的频率第二种方法是通过管道相关参数的调整来抵消噪音造成的影响的。噪音的控制是至关重要的，要想保证温度与压力测量的准确性，调整噪音的影响起到的作用是最显著的。

2.3 经常开展对温度与压力的核查工作

在测量气体流量的过程中，任何一点微小差异的变化都有可能导致测量结果出现较大的差异。所以为了确保测量的准确度与精度。需要定期开展对温度与压力的核查工作，时刻保持超声波流量计处在稳定运行的状态[3]。

2.4 要定期进行管道内部环境的核查

在核查的过程中，重点是要确定管道内部的压力与流量计内部的计算误差是否处在允许的范围内。一旦发现不符合要求的情况，要及时的进行整改，做好相应的修正。保证每一次检测都能处在较高精度的情况下。

2.5 及时更新气体组分

每一类气体的密度有着较大的差异，尤其是在分析光谱是差异。所以及时更新气体组分的原因在于能够保证在配色过程中，做到标准的统一。首先，在配色过程中需要注意的是要事先进行实地调研，对气源厂的各项数据进行勘探，并将数据输入到有限元分析软件中，不仅能充实数据库中的内容也能实现数据管理模式上的创新，数字化信息技术的处理。能够使数据在进行调取时能够更加的方便，进行数据的分析与汇总时，也能做到有据可依。在气源站所采集到的数据需要定时的处理与更新，要保证数据的时效性，不断的使数据库中的内容更加全面，为压缩因子计算奠定良好的真实准确的数据基础。不仅如此，标色工作的定期维护工作也是必不可少的。在测量工作开展时，可以采用有序标定的线谱仪进行有力的辅助[4]。

2.6 加强超声波流量计的检测与维护

经过几代超声流量计的不断发展，目前的产生流量计已经具有了自动诊断的功能，自身能够结合流量，增益值数据进行分析，筛选出于实际偏差较大的数据，列出清单供设备操作人员进行分析。操作人员也可以利用内部诊断软件来帮助采集数据的分析，以便减少工作量。通过对数据的实时定量分析，能够实现机械运行状态的实时掌握，方便操作人员进行检测过程的控制。

3 结语

随着计算机科学技术的不断发展，我们可以设计出一套程序，进行自动的测量，并能够自动挑选出测量误差较大的数据，将初始参数根据现场情况进行一定的修改，实现结果的精准化输出。超声波流量计在测量的过程中对现场环境的要求是较为理想的，我们要尽量的创造出理想的环境，减少因上述因素造成的误差，并且引入更加智能化的设备来实现数据的分析处理，将数据进行一定的修正，为实时监测数据的可溯源，出现误差的点都能进行精准的定位，实现气体密度精准性测量质量上的提升。