提高便携式超声波流量计测量精度的试验研究

马云峰　张学斌

摘 要：便携式超声波流量计在生产时厂家内置一固定的流速修正系数，在实际使用中通过调整仪表系数来满足测量精度。但此方法无法保证仪器在全量程范围内均保证较高的测量精度。通过流体在紊流状态下流速修正系数的表达式，修正便携式超声波流量计的仪表系数可有效提高仪器在全量程内的测量精度。

关键词：便携式超声波流量计；流速修正系数；仪表系数

1 引言

便携式超声波流量计以其非接触测量方式、体积小、重量轻、攜带方便，传感器的安装简单容易，测量过程不需破坏管道，不需停产，传感器不与被测介质接触、无压损等特点广泛应用于自来水、环保、发电厂供暖、冶金、矿山、石油、化工、食品、医药、造纸、钢铁等工矿企业，并应用于节能监测，流量网络监控等。

便携式超声波流量计按工作原理分为时差式和多普勒式，现如今应用最广泛的是时差式便携式超声波流量计。其是利用声波在流体中顺流传播和逆流传播的时间差与流体流速成正比这一原理来测量流体流量的。时差式便携式超声波流量计测量管内流速是测量沿超声波传播途径上的线平均速度而不是沿管道截面平均分布的面平均速度。因此，需要将超声波流量计测量出的线平均速度准确的转换为管道截面的面平均速度，才能保证超声波流量计的测量准确性。

2 理论分析

在实际工程中，流体都是粘性介质，粘性流体一般以两种状态存在，即层流状态和紊流状态、一般来说，当流体流动的雷诺数Re小于2320时为层流状态，当流体流动的雷诺数Re大于13000时为紊流状态。……