超声波流量计的特点包含无可动部件、低压力损失、较宽的量程比及在大口径管道中十分适用等，与锅炉循环水管道计量需求相符合，故而被广泛的运用于锅炉循环水量测试中。而与其他计量仪表相同，超声波流量计在测量时也会受到多种因素的影响，使其准确度降低。其测量造成影响的因素分析的同时探讨了改善措施,以期将超声波流量计测量准确度提高。

1超声波流量计工作原理

由于集成电路技术的快速发展，超声波流量计这**量测量仪器的应用逐渐广泛，在测量大管径流量及不易接触、观察的流体时十分适用。以信号检测原理为根据，可采用噪声法、相关法、多普勒法及传播速度差法（频差法、时差法、相位差法与直接时差法）等对超声波流量计进行分类。而在这些分类中，频差法及时差法可将流体温度变化而造成的声速误差克服，拥有较高的准确度，故而应用十分广泛。

1.1噪声法超声波流量计

该方法是借助噪声信号与流体流速之间的比例关系测量流量。流体流动于封闭管道中时，通常都会有漩涡、奈流现象出现，再加上存在流体剪切力，故而也会有一定频率的与流速相关的声波噪声信号产生，对此，通过分析噪声信号便能将流速信息得到。噪声法超声波流量计电路设计结构较为简单，成本偏低，安装使用时也十分简捷，在便捷式计量、应用等场合中十分适用。然而，噪声法超声波流量计通常都不具备较高的准确度，在小流速、小管径、较大环境干扰的流场测量中并不适用。

1.2相关法超声波流量计

相关法超声波流量计工作原理为：当管道内的流体流动时，会有随机扰动出现，随后会有有关于流动状况的流动信号产生，且该信号具备统一特性。以相互关联的特征变化为根据可得到流体的具体流速。采用相关法进行测量时，与流体介质形状种类、管道口径及超声波速度之间的联系并不大，在测量小流量、小管道或较大流速干扰的流体中十分适用。

1.3多普勒法超声波流量计

当波源与接收者之间出现距离变化时，接收波的频率也会受到相应的影响，距离变大时频率会逐渐变小，而距离变小时频率则会逐渐变大，这便是多普勒效应。借助该物理效应便可进行多普勒超声波流量计的制作。多普勒超声波流量计不会对流场造成影响，属于非接触测量，不会出现压力损失。但是，多普勒超声波流量计在较为纯净的流体测量中并不适用，在所测量的流场中必须含有气泡或杂质。

1.4时差法超声波流量计

当超声波传播介质为流体时，其速度会受到流体速度的影响，顺流、逆流会有传播时间差存在，流速信息包含在此差值之中，由此就可将流体流速求出。而以时差的不同表现形式进行划分，主要包含相差、频差及时差等。

2超声波流量计测量准确度的影响因素

对于超声波流量计而言，其准确性不但有关于自身，同时也有关于流量计算机、色谱分析仪、压力与温度测量仪表等设备的可靠性。另外，设备安装、设计选型、环境影响等也会对超声波流量计测量准确度造成一定的影响。

2.1噪音的影响

锅炉循环水管道中，因较快的气流速度与各类阻流管件（如阀门、弯头等）的存在，会有一定的噪声形成，在设计、安装计量装置时便予以了重视。然而，由于不断变化的流量、温度及压力等现场工况条件，各类无法预见的因素如不同功率下的压缩机噪声震动等所造成的噪声仍会对实际运用中的超声波流量计造成影响。由降压元件所形成的噪声更是突出，部分低噪声阀门甚至还会造成比调压阀更大的影响，而造成这一现状的主要原因便是噪音频率被低噪声技术调至20kHz以上，处于人耳听力不敏感的高频范围，刚好又重合与超声波流量计超声频率，故而严重影响到流量计。

2.2杂质的影响

当锅炉循环水途径超声波流量计时，各类杂质等在流量计探头或管道内堆积时，就会对其准确度造成影响，杂质附着于探头表面会使管道内超声波的传输时间缩短，进而探头敏感性造成影响，计量撬上游直管段表面粗糙度也会受到影响，影响气体流态，进而对流量计准确度造成影响。大量实践表明，部分流量计流量输出受杂质影响时偏差不低于0.3%。

2.3液体密度的影响

锅炉循环水测试中，*低有着两个工况（8小时）的固体燃料锅炉测试时间要求。随着温度的变化，液体温度及密度也会发生相应的改变。在利用超声波流量计进行测量前，必须对被测液体的密度值进行人为设定，这样一来就会导致真实及设定的被测液体密度值会有差异存在，测量误差也就由此产生。故而在锅炉测试中，必须将管道及储水罐保温等措施落实，以此将给水温差减少。

2.4流体速度的影响

超声波流量计理论计算公式是设定管道内流速均匀分布，但其内却存在不均匀的流苏分布，如层流等，故而会导致测量出现误差。锅炉循环水水量测试中，所选用的给水泵应以稳定为主，病情要将锅炉压力维持在稳定，以此对压力波动而引发的水流变化进行控制。

2.5折射和散射的影响

超声波流量计的测量是利用声学中的反射原理，但受管道材质、内表面粗糙情况的影响，超声波在管道壁面处会形成折射和散射，超声波信号受到干扰。因此进行水量测试的锅炉在安装过程中，应选用内壁光滑、无弯曲、无变形的钢管做给水管，以减少超声波在管内折射和散射的来源。

2.6直管段的影响

由于传感器测定的是流体线速度，流体流速均匀时测量精度较高，因此在工业锅炉水量测试过程中，应保证超声波流量计入口前和出口后有足够的直管段，要求上游直管段长度不小于10倍管径，下游不小于5倍管径。如受锅炉房条件限制，无法满足上述要求，则可以采用高压金属软管或者重新焊接旁通管路等方式，保证直管段长度，降低测量误差。

2.7管道震动的影响

锅炉给水泵、管道弯头、控制阀门、上煤及出渣系统所构成的震动都会在一定程度上影响到超声波流量计测量准确度，误差也就此产生。在水量测试中，因管道震动而造成超声波流量计误差上升或是显示错误等情况时常发生。对此，在对超声波流量计进行安装的时候，*先就应注重与噪声来源地之间的距离，其次可借助较小震动的泵将管道震动减小。

3降低影响超声波流量计测量准确度因素的措施

3.1降低噪声的措施

要想将超声波流量计测量准确度所受噪声的影响降低，*先在设计计量管路系统时，就应综合评估管路矽统各阻流件所形成的噪声。对于部分管路系统较为特殊时，可咨询流量计生产厂家；其次，串联安装调压阀等调节阀与超声波流量计时，应向生产厂家咨询，评估调节阀形成的噪声，将流量计噪声敏感度掌握。通常情况下，若是在调节阀下游超声波流量计进行的安装，要想使其对流量计准确度的影响降低，通常对上游直管段有着较长的要求，成本较高。此外，若是调节阀有着较高的噪声，流量计就会受到影响无法正常工作，故而调节阀下游不应进行超声波流量计的安装；*后，在高流速、大压差情况下，部分流量调压阀、控制阀会形成与超声波频率范围相符的噪声，而部分静音调压阀也会达到与超声波频率范围相符的工作频率，流量计受到这些因素的影响都无法正常运作。而这类噪声的传播方向可朝着上游也可朝着下游，故而即便将流量计安装在调节阀上游也必须要对流量计计量性能所受噪声影响予以足够的考虑。该情况下，要想将降噪目的达成，所选用的方式通常是对噪声传播通道进行处理，如将弯头、三通或消声器安装在调节阀与流量计之间。

3.2降低杂质的措施

进一步落实锅炉循环水监测工作，对直管段、流量计的清洗周期合理进行确定。在清洗了超声波流量计内壁之后，若是存在较为明显的腐蚀，应重新校准。避免将内部的腐蚀清洗后进一步扩大流量计的内径。再加上流量与内径的平方呈正比，故而流量计所测流量通常都会比实际流量偏小，这样一来就会导致流量计出现误差偏负的测量结果。针对于此，就必须重新校准。现阶段，各个超声波流量计生产厂家都配备有专用的监测超声波流量计实际测量性能的软件，将这些软件充分运用到实际使用过程中，可对超声波流量计工作情况进行充分了解，并以相关参数为根据对流量计的工作状况、或许会出现的问题进行判断。如超声波流量计内壁存在严重的脏物堆积时，生产厂家所预定的声道接收率、增益等参数的合理范围就会与其实际范围不符合，此时就应以气质监测情况为根据展开综合分析，对其原因进行判断。此外，气质条件偏差时，以多台超声波流量计并联在一起的管路系统中，为了将整体测量的准确度提高，应尽量选择少量大口径的超声波流量计进行测量。

3.3确保压力、温度测量准确性

超声波流量计实际应用中，必须现场核查压力、温度测量值。在对流量计算机内压力、温度变送器示值误差是否与精度等级要求相符时，可采用压力、温度变送器的手操器进行核查。一旦存在与标准要求不符合的情况必须及时送检、校准或是更换。同时，可将遮阳篷置于压力变送器上，以免其零位受到温度变化的影响。应定期将导热油添加至温度变送器中，对其保护套管内进行杂质检查、清理，以免延缓了温度的传输。此外，应合理选择测量范围，防止仪表实际工作范围低于量程的10%，以致于测量误差超出仪表扩展误差限。

近年来，超声波流量计的应用十分普及，而随着不同条件下超声波流量计的应用，对其测量准确度造成影响的因素也更加复杂多样，对此，超声波流量计实际应用过程中，相关使用维护人员就必须对其运行状况进行分析、探索，合理进行对策制定，为期准确度提供可靠保障。