在各因素對時差法超聲波流量計流量系數的影響分析中,本文共選取3個因素指標為本次分析內容,分別為:管線口徑、管線材質以及安裝方式,通過分析以上3個因素對流量系數指標的影響,得出影響時差法超聲波流量計流量系數的關鍵特征。具體分析內容,如下文所述。
1、管線口徑對流量系數的影響
管線口徑直接影響超聲波的傳輸距離,因此將其作為重要因素進行測量分析。為分析管線口徑對時差法超聲波流量計流量系數的影響,本文共選擇8種不同口徑的管線,檢測時差法超聲波流量計流量系數。通過總結8種不同口徑的管線下,時差法超聲波流量計流量系數變化情況,進而分析管線口徑對時差法超聲波流量計流量系數的影響。管線口徑對流量系數的影響信息表,如表1所示。
結合表1所示,為管線口徑對流量系數的影響信息。由此可見,管線口徑為50時,流量系數為1.021;管線口徑為500時,流量系數為1.025,這就說明,流量系數與管線口徑并無直接關系;但在通過對最大相對誤差分析發現,管線口徑對流量系數的精度影響較為明顯,管線口徑越小,時差法超聲波流量計流量系數最大相對誤差越大;管線口徑越大,時差法超聲波流量計流量系數最大相對誤差越小。管線口徑與時差法超聲波流量計流量系數精度之間為反比例關系,時差法超聲波流量計流量系數精度會隨著管線口徑的增大而減小。因此,在采用時差法超聲波流量計進行計量時,需要充分考慮管線的口徑因素帶來的計量精度影響,根據不同的精度容限制要求,選擇匹配的管線口徑進行測量。
2、管線材質對流量系數的影響
由于聲波在不同的介質中傳輸速率會產生變化,因此也將管線材質作為測量影響因素之一。為分析管線材質對時差法超聲波流量計流量系數的影響,本文共選擇常用的7種不同材質的管線,檢測時差法超聲波流量計流量系數。通過總結7種不同材質的管線下,時差法超聲波流量計流量系數變化情況,進而分析管線材質對時差法超聲波流量計流量系數的影響。管線材質對流量系數的影響信息表,如表2所示。
結合表2所示,為管線材質對流量系數的影響信息。通過表2可知,管線材質與時差法超聲波流量計流量系數之前并未存在明顯的正相關或負相關關系,流量系數的取值范圍介于0.085~1.011,均方根誤差值小于0.2%,不構成明顯影響;最大相對誤差介于1.3%~1.7%,誤差概率保持穩定,因此沒有直接的規律可循。由此可見,管線材質對時差法超聲波流量計流量系數的影響不大,時差法超聲波流量計流量系數精度與管線材質之間并無直接影響關系。因此,針對管線材質的選擇還需要結合當下的具體環境,不用考慮其對時差法超聲波流量計流量系數的影響。
3、安裝方式對流量系數的影響
不同的安裝方式會影響發射/接收超聲波的匹配精度,因此考察不同安裝方式對超聲波流量計的影響。為分析安裝方式對時差法超聲波流量計流量系數的影響,本文共選擇常用的“Z安裝法”與“V安裝法”進行對比測試,檢測時差法超聲波流量計流量系數。通過總結“Z安裝法”與“V安裝法”下,時差法超聲波流量計流量系數變化情況,進而分析安裝方式對時差法超聲波流量計流量系數的影響。安裝方式對流量系數的影響信息表,如表3所示。
結合表3所示,為安裝方式對流量系數的影響信息,可以發現兩種安裝方式下,時差法超聲波流量計的流量系數基本保持不變,偏差在0.02以內,可以接受;“V安裝法”的最大相對誤差遠大于“Z安裝法”,由此可見,“Z安裝法”對于時差法超聲波流量計流量系數產生的不利影響較小,可以優先選擇。
綜上所述,管線口徑、安裝方式均對時差法超聲波流量計流量系數有直接影響,而管線材質則影響不大,為保證時差法超聲波流量計流量系數的準確計量,應選擇管線口徑大,并采用“Z安裝法”的安裝方式,確保時差法超聲波流量計流量系數能夠在預期范圍指數內。