非校準條件的情況下超聲流量計的操作
圖4 200mm(8inch)超聲流量計用天然氣和氮氣校準的曲線
(用渦輪流量計作參考)從 300mm 流量計得到的校準數據給出了相似的結果。但是由于測試流量點在流量計滿量程 33% 以下操作,并且校準過程在日光照射下進行,所以校準數據在低流量下稍微有些分散。對 300mm 超聲流量計和 300mm 渦輪流量計的校準數據表示于圖 5 和圖 6 中。圖 7 顯示了用渦輪流量計作參考的超聲流量計校準曲線,天然氣和氮氣的校準曲線交迭。 200mm 流量計也是如此。
圖5 300mm(12inch)超聲流量計用天然氣和氮氣校準的曲線
圖6 300mm(12inch)渦輪流量計用天然氣和氮氣校準的曲線
圖7 300mm(12inch)超聲流量計用天然氣和氮氣校準的曲線
(用渦輪流量計作參考)在所有超聲流量計的校準過程中,聲速都被記錄下來。西南研究院使用在線 Daniel Danalyzer 氣相色譜儀得到氣體組成數據,并用其與溫度、壓力和 AGA NO 8 報告中提出的狀態方程一起,從理論上計算出聲速值,平均差異在 0.04% 以內。
5 壓力測量
在 1998 年的論文中, Grimley 和 Bowles[1] 提出了四種不同結構對 200mm 超聲流量計的校準數據。實驗被設計成確定每種管道布置和流量條件設置對校準結果的影響。每個流量計的基線測定在 2.8MPa 和 6.2MPa 下進行。兩臺超聲流量計都顯示出兩種壓力之間大到 0.5% 的差異。
Grimley[2] 又用三個廠家生產的多聲道流量計作了測定并將結果在當年發表。這些測定在 1.4MPa 、 2.8MPa 和 6.9MPa 下進行。報告中建議說轉換器隨壓力的變化趨勢可以解釋一些流量計的校準結果。盡管 Grimley 得出結論說在使用 Daniel 流量計的情況下這種影響很小。我們決定進一步關注這個影響的細節。我們的實驗在下面的部分中描述。
5.1 聲速的測定
超聲流量計延遲時間等于從發射換能器發出信號到接收換能器接收到聲波的時間減去超聲波在介質中的傳播時間。如果延遲時間在換能器上隨壓力改變,誤差就會在測定的流率中反映出來。正如在 Grimley 的 2 號報告 [2] 中指出的那樣,流率的誤差將會大約是延遲時間(或聲速)誤差的 2 倍。


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