影響超聲波流量計(jì)測量精度的因素和解決方法

精度是測量儀表的重要指標(biāo)，在時差法超聲波流量計(jì)流量測量中，誤差來源主要來自以下幾方面：

⑴ 加工精度及溫度變化對機(jī)械尺寸的影響。聲路角 、管道直徑D、聲程L等機(jī)械參數(shù)的加工精度、溫度穩(wěn)定性對流量的測量有直接的影響。在測量過程中，它們會隨著溫度的變化而變化。這種誤差可以通過精密加工，合理選材以及合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使影響減到最小。

⑵ 溫度變化對流速的影響。

超聲波的傳播速度隨流體的溫度的升高而升高，因而會給測量帶來誤差。流體溫度變化對精度的影響可以采用溫度補(bǔ)償方法通過測量流體的溫度和溫度補(bǔ)償數(shù)學(xué)模型的計(jì)算實(shí)現(xiàn)自動補(bǔ)償。

⑶ 電氣特性上的誤差。

器件工作不穩(wěn)定、計(jì)數(shù)電路精度低會給流量測量帶來誤差。為了減小該誤差，我們選用100MHz、高精度、高穩(wěn)定性的石英晶體振蕩器作為時鐘基準(zhǔn)信號，選用大規(guī)模高速可編程邏輯器件(CPLD)來實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的邏輯控制和高精度計(jì)時功能，以達(dá)到系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。

⑷ 回波波形變化和幅值變化帶來誤差

該變化會使超聲波流量計(jì)二值化電路的計(jì)時比較點(diǎn)發(fā)生變化，造成波形誤差。這種誤差用硬件方法很難克服，必須借助于軟件方法引入智能分析算法加以解決。