Ультразвуковой расходомер, нужна формула Опции

[jack_avenger]

Здравствуйте. Уже 4-ю неделю пытаюсь получить адекватные значения с ультразвукового расходомера для жидкостей, но показания всегда плывут в зависимости от температуры.
У меня расходомер китайский, геометрических размеров нет, есть только то, что удалось намерять штангенциркулем, поэтому все размеры приблизительные.

Нашел похожую картинку, 4 и 6 - датчики.


Расходомер состоит из 2-х пьезодатчиков, каждый из которых попеременно выступает и передатчиком, и приемником. Сначала запускаю импульсы против течения жидкости, получаю время Tup, потом за течением и время Tdn.
Далее через формулу получаю объем V = S * ((0.5*L/Tdn)-(0.5*L/Tup)), где
S - площадь сечения трубы в зоне распостранения ультразвука
L - расстояние между датчиками.
По указанной формуле удается скалиброваться на одном расходе, но с изменением температуры плывет и расход.
Дело в том, что L у меня состоит из 2 участков (~10мм), перпендикулярных направлению жидкости и 1-го "честного"(~56мм), где сигнал распостраняется параллельно потоку жидкости.
Пытался вычесть из Tup, и Tdn время прохождения перпендикулярных участков, но это ничего не дало.

Кто сталкивался с такой задачей, помогите формулой или советом куда копать.

[jack_avenger]

Что-то тут в порядках не так. За такую точность грудь давно в медалях бы была

Это в теоретическая погрешность, рассчитанная для случая если неизвестно расстояние между зеркалами. С реальными данными не имеет ничего общего, особенное если датчик начинает нагреваться, расширяется труба, увеличивается расстояния между зеркалами, увеличивается фактический путь для УЗ сигнала.
Поэтому я и написал что "задача усложнилась", о тепловом расширении при создании первого поста я еще не подозревал.

На длях испытывал счетчик на государственном эталоне, до сих пор никак не могу понять почему при стабильной температуре плывет погрешность, причем чем меньше расход, тем больше погрешность уходит в "+". Если б не грубая коррекция (отнимание каждую секунду 1 грамм при наличие расхода), то в точность +/- 3% уже б не вложился.
Грешу на 2 фактора:
- давление (менялось в зависимости от расхода, так устроен эталон)
- что-то мне непонятное, вроде турбулентности

А для квартиры-- там вообще расходы маленькие, в низу, на малых скоростях потока можно вообще перескочить в ламинарный режим., Никто дома воду не льет, да и тепло берегут.
соответсвенно скорости маленькие.

Расходы действительно небольшие, обычно у нас ребята настраивают где-то на 120 л/час, но счетчик обязан считать нормально во всем диапазоне расходов.

А самое главное дороги ультразвуковые для бытовых. Вертушки в 10 баксов вкладываются по себестоимости. у Вас цена на порядок больше будет

Ну это от жадности производителя зависит. Если получится скорректировать существующий датчик или хотя бы "за ушы" втянуть в нужный диапазон, то цена теплосчетчика будет не сильно дороже механического, а из плюсов получаем что на него не влияет постоянный магнит как на механический.

[HardEgor]

На длях испытывал счетчик на государственном эталоне, до сих пор никак не могу понять почему при стабильной температуре плывет погрешность, причем чем меньше расход, тем больше погрешность уходит в "+". Если б не грубая коррекция (отнимание каждую секунду 1 грамм при наличие расхода), то в точность +/- 3% уже б не вложился.
Грешу на 2 фактора:
- давление (менялось в зависимости от расхода, так устроен эталон)
- что-то мне непонятное, вроде турбулентности

Если неправильно сделана схема, то при увеличении давления на пьезоэлементе будет увеличиваться постоянное напряжение, соответственно пороговый элемент раньше срабатывает.
А турбулентность будут размывать фронты, для этого надо измерять задежку не по фронту сигнала, а по середине первого импульса, т.е. ловишь фрон, ловишь спад, вычисляешь среднее.

Расходы действительно небольшие, обычно у нас ребята настраивают где-то на 120 л/час, но счетчик обязан считать нормально во всем диапазоне расходов.

Ультразвук хорош тем что может измерять в широком диапазоне скоростей, но есть сложности с температурной компенсацией.

Сообщение отредактировал HardEgor - Apr 27 2013, 13:58