本文摘要
- 超音波流量計的準確度受到液體溫度和聲速變化的影響。
- 液體的溫度變化會導致液體的聲速變化,進而影響流量計算的準確性。
- 化學藥品的成分比例變動、壓力變化以及反應產物的生成都可能對液體的聲速產生影響。
- 本文整理了各種液體的聲速數據,供超音波流量計使用者參考,以提高流量數據的精確性。
本篇內容中,LORRIC 整理了全球各專業單位所實驗測出各種液體的聲速數據,羅列不同單位所提供的量測結果,針對化學藥品的縱波 (俗稱的P波 Pressure wave 或稱 Longitudinal wave) 等數據,加以整理與比較,已讓超音波流量計的使用者可因此資料,做更精確的設定以期得到更準確的流量數據。
一、流體在不同的溫度下有不同的聲速表現
超音波流量計主要依待測液體的聲速來計算流量,然而,液體聲速會被兩大常見因素- 溫度與藥品濃度,影響流量監測。
管外徑、管厚度、探頭架設方式等因素之外,流體狀態對超音波流量計的測量準確與否影響甚巨。因流體在不同的溫度下會有不同的聲速表現,而聲速的數值也會影響超音波流量計的流量計算。
若固體材質的製作過程穩定可靠,我們會將它視為勻質,環境考量因素包括溫度、壓力等,但在一般環境下我們主要就是看材質與溫度的關係變化。
二、環境是影響液體聲速的主因
液體聲速,其變化之大,環境是主要的影響源,化學反應的複雜度影響成分比例的變動、沈澱造成的分層、環境的壓力都是需要納入計算考量的因素。化學藥品的應用主要是為了做反應,反應後就會有副產品產生,副產品的產出會使液體濃度發生變化而影響到待測液體的聲速表現。也因此,化學藥品本身的聲速處基本上是處在一個持續變動的狀態,因此聲速數據僅能做為參考。
三、液體溫度與聲速對照表 [縱波 (m/s)]
四、液體溫度與聲速對照表 [縱波 (ft/s)]