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分析便攜式超聲波流量計測量誤差的產生

日期：2025-09-13 12:28

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摘要：

超聲波流量計采用了先進的微處理數字技術，用于工業環境下測量不含高濃度懸浮粒子或氣體的均質液體的流量。在使用它時，有時也會產生測量的誤差，下面就讓我們來分析一下。
我們針對便攜式超聲波流量計在測試中存在的較大誤差，經不斷咨詢廠家及查找資料，逐步掌握了超聲波流量計在測量過程誤差產生的主要因素，主要有以下幾方面。
（1）不能準確的輸入管道參數。便攜式超聲波流量計探頭在管道外部安裝，它直接測量的是管道內流體的流速，流量是流速與管道截面積的乘積，而其管道截面積和聲道長度都是通過使用者輸入的管道參數計算出來的。我們在實際測量過程中，管道參數大都是根據設計圖紙或咨詢工藝技術人員，因客觀原因無法現場就地實測管道各參數。這些參數的準確與否直接影響到測量結果。
（2）在小管上使用便攜式超聲波流量計進行流量測量時，管道內徑輸入不準確所引起的誤差較大。我們通過多次測量發現，內徑輸入的**誤差同樣是1mm，那么對DN900管線來說其內徑相對誤差為0.1%；而對DN100管線來說其內徑相對誤差為1.0%。而流量是與內徑的平方（管道內徑截面積）成正比的，同樣是1mm的內徑測量誤差對DN900管線所帶來的流量測量誤差僅約0.3%，而對于DN100管線所帶來的流量測量誤差卻約3%。
（3）測量時直管段距離不能完全保證。我們在進行流量測量時，流量計安裝的上游、下游必須有管徑10倍和5倍以上的直管段，而在實際使用時，被測管大多是地埋或閥門井內，經常很難找到滿足規程要求的安裝位置，一般上游管都安裝彎頭、閥門、泵、閥等，當流量計安裝位置上游直管段長度保證不了10倍管徑，測量值波動大，測量誤差會大于10%。
（4）探頭安裝方式及方位不同帶來的誤差。我們在實際測量過程中，流量計探頭安裝有兩種方式：V法和Z法。一般情況下管徑D＞200mm時選用Z法，管徑D＜200mm時選用V法。而Z法安裝聲程短，信號雖強，探頭定位難度大，容易產生安裝誤差。
（5）管圓度的影響。剛出廠的超聲波流量計都是在實驗室標準管上標定合格后出廠供給用戶使用的。而我廠在實際測量過程中，使用的管道大都是卷焊管，截面不完全是圓形。

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