气体超声流量计声道的设计与应用

从表3分析得出：

（1）测速误差与管径反比，管径越大测速误差越小。
（2）由于L=2D/sinθ，因此同一口径声道入射角越小，声道越长，测速误差越小。

在不考虑管内流场分布和转换器测时程度的前提下，真正决定超声流量计测量准确度等级的并不是它的声道数的多少，而是声道数的总长度，声道数的总长度越长，流量测量的误差越小。

2.2.2 声道数量选择和声道形式配置时应考虑的几个因素

（1）轴向速度分布不对称的检测采样能力；
（2）旋向速度分布不对称的检测采样能力；
（3）涡流强度的检测采样能力；
（4）径向速度分布不均匀（脉动）的检测采样能力；
（5）在相应的声道入射角的情况下，转换器自动增益对不同声道的声程长短差异的调节能力，以及自检测能力和功能；
（6）根据不同声道的组合配置不同的换能器；
（7）要求在同一台表体中配备同一型号规格的换能器，并保证备品备件的更换满足上述要求。

多声道的声道组合形式中直射式都是单一形式的组合。主要原因是由于直射式的声道和反射式的声道长短的差异太大，如果这种直射式声道形式与单反射式或双反射式出现在同一台表体上，势必造成在同一台表体上需要使用不同型号的换能器，以弥补转换器对不同声程进行自动增益调节的能力。实际设计过程中考虑到换能器的规格和转换器自动增益能力的因素，不会将直射式声道与反射式声道混合组合。

3 结论

（1）直射声道是数字式绝对传输时间法的早期应用模型，换能器技术容易实现，应用比较可靠，但对轴向速度分布不对称、二次分析涡流的能力、权重因子固定等问题缺乏简单的解决手段。只有靠增加声道数量和增加整流手段，以及强大的软件予以解决。

（2）反射声道技术的应用，大大提高了测量的声程，而且在轴向速度分布不对称、消除涡流影响、权重因子自动调整等方面进行了改进，提高了仪表的现场使用精度。但对气体介质自身的洁净度要求较高，表体制作成本较高。

（3）四声道反射形式的设计能均匀、平衡分布结构，对现场复杂流态及时检测，消除各种不对称流对计量精度带来的各种影响。前后直管段要求低，但要求气体洁净度要高，表体制作成本较高，在现场工况条件好的情况下，其准确度等级可达到0.2%。

（4）四声道直通式流量计在增加较长的前后直管段和稳流器的前提下，因其测量重复性也能满足现有的贸易计量，并且表体的制作成本较低，对气体清洁度要求低，其信号抗干扰的能力强，是一种可靠性好、实用性强的形式，其准确度等级能满足0.5级的要求。

（5）声道型式和声道数量的选择应根据流量计安装现场条件、工况条件、准确度等级、量程比以及性价比等要求来进行确认。

参考文献：
［1］中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局.GB/T18604－2001用气体超声流量计测量天然气流量［S］.北京：中国标准出版社，2002.
［2］李忠虎，李希胜.过程参数检测技术及仪表［M］.北京：中国计量出版社，2009.
［3］蔡武昌，孙淮清，纪纲，等.流量测量方法和仪表的选用［M］.北京：化工工业出版社，2001.(end)