В отличие от обычных счетчиков газа, ультразвуковые расходомеры обладают такими преимуществами, как бесконтактный режим работы, минимальные потери давления и высокая точность. Использование методов интегрирования в теории ультразвуковых расходомеров накладывают также свои требования к профилям скорости потока газа, проходящего через расходомер. Для выравнивания профилей потока могут быть использованы такие устройства как выпрямители потока в форме перфорированных дисков или дисков с направляющими лопастями, а также изменения геометрической формы проточной части расходомера. В работе проводится анализ влияния сужения проточной части двухлучевого ультразвукового расходомера на точность измерений. Показано влияние сужающейся части расходомера на точность его показаний. В статье проведено сравнение ошибок интегрирования в расходомере при разных диаметрах проточной части, а также при разном количестве лучей расходомера при разных числах Рейнольдса. Продемонстрировано, что трехлучевые и четырехлучевые схемы интегрирования являются более точными, чем схема с двумя лучами. Проведено сравнение профилей скорости потока в расходомере. Показано, что сужение проточной части расходомера улучшает точность измерений снижая ошибку интегрирования. Влияние изменения формы профиля потока в результате сужения проточной части УЗПР оценивается в 0,1–0,3 % на всем диапазоне работы расходомера. При этом выявлена зона в области ламинарно-турбулентного перехода, в которой сужение проточной части расходомера оказывает негативной воздействие на точность измерений. Указаны критические скорости, соответствующие данной области. Показано, что количество лучей не влияет на существование выявленной области.
Unlike conventional gas meters, ultrasonic flow meters have advantages such as non-contact operation, minimal pressure loss and high accuracy. The use of integration methods in the theory of ultrasonic flow meters also imposes its own requirements on the profiles of the gas flow velocity passing through the flow meter. To level the flow profiles, devices such as flow straighteners in the form of perforated disks or disks with guide blades, as well as changes in the geometric shape of the flow part of the flowmeter, can be used. The work analyzes the influence of the narrowing of the flow part of a two-beam ultrasonic flow meter on the accuracy of measurements. The influence of the tapering part of the flow meter on the accuracy of its readings is shown. The article compares integration errors in a flow meter for different diameters of the flow path, as well as for different numbers of flow meter beams at different Reynolds numbers. It has been demonstrated that three-beam and four-beam integration schemes are more accurate than the two-beam scheme. The flow velocity profiles in the flow meter were compared. It has been shown that narrowing the flow part of the flow meter improves the measurement accuracy by reducing the integration error. The effect of changing the shape of the flow profile as a result of narrowing the flow part of the ultrasonic filter is estimated at 0,1–0,3 % over the entire operating range of the flow meter. At the same time, a zone was identified in the region of the laminar-turbulent transition, in which the narrowing of the flow part of the flow meter has a negative impact on the measurement accuracy. The critical speeds corresponding to this area are indicated. It is shown that the number of rays does not affect the existence of the identified region.