氣體超聲波流量計間斷性不計量的原因及解決對策
發(fā)布時間：2023-08-26 14:31:34來源：hseauto.cn來源：..
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1.1 信號原因
傳播時間作為氣體超聲波流量計展開流量計算的主要參數(shù)內(nèi)容，需要引起充分關(guān)注與重視，而流量計所獲得的流動信息往往也是通過超聲波信號來進(jìn)行獲取，因而對于超聲波流量計來說，其主要任務(wù)就是合理處理好每一超聲信號，充分保證測量傳播時間和信號質(zhì)量能夠符合標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)，一旦超聲波信號存在問題，那么測量數(shù)據(jù)和傳播時間也會具有不穩(wěn)定性特點(diǎn)，這就需要?dú)怏w超聲波信號能夠滿足信號處理算法和接收器的規(guī)范要求
在氣體介質(zhì)檢測期間，通常超聲波信號的脈沖波形很難始終保持穩(wěn)定狀態(tài)，在氣體超聲波流量計中，最普遍的方法就是一旦在超聲波電壓信號超出門限電壓范圍內(nèi)，便要立刻基于零位交點(diǎn)來進(jìn)行檢測點(diǎn)的明確，這與氣體輸送存在明顯差別，需要經(jīng)歷多次升壓和降壓過程，即便是在同一輸送區(qū)域范圍內(nèi)，也可能會帶來各種壓力波動，進(jìn)而致使流量計出現(xiàn)間斷性不計量現(xiàn)象，無法保證計量結(jié)果的準(zhǔn)確性。由此可以了解到，一旦聲信號出現(xiàn)損傷情況，相應(yīng)聲波測量速度也會受到阻礙，進(jìn)而大大降低傳播時間測量準(zhǔn)確性。
1.2 流場原因
通常速度式流量計應(yīng)用的首要條件便是能夠通過氣體準(zhǔn)確了解管道流動平均速度，而目前理想狀態(tài)下的速度式流量計是在截面上存在無限多點(diǎn)基礎(chǔ)上對于流體流速展開合理測量，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)整個測量范圍內(nèi)橫截面積的求和，得出平均流速，但如果是在非理想狀態(tài)下對于流量計的測量結(jié)果將產(chǎn)生巨大影響。同時超聲波基于有限個數(shù)背景下進(jìn)行橫截面積信息的獲取，會因受到信息不完整的影響致使測量結(jié)果與實(shí)際情況存在較大誤差，因而這就需要相關(guān)研究人員在對超聲波流量計進(jìn)行設(shè)計應(yīng)用時，能重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)實(shí)際流場存在的重要意義，進(jìn)而保證流動在到達(dá)超聲波入口時能夠充分流動，突破以往氣體超聲波流量計存在的局限性[2]。
2 氣體超聲波流量計間斷性不計量的有效解決對策
2.1 有限差分法
在應(yīng)用氣體超聲波流量計展開流動計算時，有限差分法可以說是一項重要手段，由于流動控制方程大多都是由函數(shù)變量組合而成，因而有限差分法就可以先將求解區(qū)域范圍離散化，利用一組離散點(diǎn)數(shù)值來對其他離散數(shù)值連續(xù)分布求解，繼而再用離散值的代數(shù)表達(dá)式來求出近似值，這樣一來原來方程就能變成一組代數(shù)方程，進(jìn)而能夠有效防止氣體超聲波流量計間斷性不計量現(xiàn)象的出現(xiàn)，大大提升流量計測量準(zhǔn)確性。
2.2 有限體積法
所謂有限體積法主要是指將即將測量區(qū)域范圍劃分成若干不規(guī)則形狀或是控制體，進(jìn)而通過計算方法來得出每一個控制體輸入和輸出的流量數(shù)值，再對每一個控制體分別展開流量平衡計算，順利取得各控制體測量計算的平均流速和壓力?；诖宋覀兛梢粤私獾?，有限體積法是原始方程所有控制體有效回歸的首要前提條件，具有重要物理學(xué)意義。從顯性角度來看，其流量計測量計算只需要應(yīng)用到時段開始末期的數(shù)值；而從隱形角度來看，因受到控制體截面輸送通量的影響，導(dǎo)致彼此相鄰兩個控制體的大小、方向均相同，因而對于整個測量范圍來說，所有存在于邊界的通量都能相互抵消，這就需要一個或多個控制體存在區(qū)域及整個測量計算區(qū)域都應(yīng)嚴(yán)格遵守物流守恒定律，防止氣體超聲波流量計出現(xiàn)較大誤差現(xiàn)象
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