超聲波流量計(jì)憑借其具有非接觸式測量,、無額外壓力損失、不受管道直徑限制等優(yōu)勢,，被廣泛用于水利,、電力、石油和化工等領(lǐng)域,。超聲波流量計(jì)按照通道的數(shù)量多少,，可分為單聲道、兩聲道和多聲道,。與單聲道,、兩聲道超聲波流量計(jì)比較,，多聲道超聲波流量計(jì)對流態(tài)分布變化的適應(yīng)能力更強(qiáng),、測量準(zhǔn)確度也更高，適用于大孔徑管道,，以及流態(tài)分布復(fù)雜的管道,。因此，核電站主給水管路選擇多聲道超聲波流量計(jì)進(jìn)行流量測量。
近年來,，科研人員對超聲波流量計(jì)的研究工作多集中在流量積分方法,、多聲道換能器布置方式和換能器探頭安裝位置等，而高溫高壓對超聲波流量計(jì)計(jì)量性能的影響尚未見報(bào)道,。溫度,、壓力對于超聲波流量計(jì)的影響反映在密度、粘度,、表體結(jié)構(gòu)參數(shù),，其中表體結(jié)構(gòu)參數(shù)的測量準(zhǔn)確度是影響流量計(jì)本身的測量準(zhǔn)確度的關(guān)鍵因素之一。國內(nèi)尚無高溫高壓水流量標(biāo)準(zhǔn)裝置,，無法在高溫高壓下對流量計(jì)進(jìn)行標(biāo)定,，測量精度無法得到保證。有限元分析是基于結(jié)構(gòu)力學(xué)分析迅速發(fā)展起來的一種現(xiàn)代計(jì)算方法,，廣泛應(yīng)用于求解熱傳導(dǎo),、電磁場、流體力學(xué)等連續(xù)性問題,。
因此,，本研究以內(nèi)徑393.5mm、雙側(cè)8聲道液體超聲波流量計(jì)為研究對象,，利用有限元分析與高溫高壓靜態(tài)實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方法揭示溫度壓力對表體結(jié)構(gòu)參數(shù)變形量的影響規(guī)律及程度,。該研究工作對提高高溫高壓下超聲波流量計(jì)的測量精度具有重要意義。
本文以內(nèi)徑393.5mm,、雙側(cè)8聲道液體超聲波流量計(jì)為研究對象,，利用高溫高壓靜態(tài)實(shí)驗(yàn)與有限元分析相結(jié)合的方法，研究了溫度壓力對表體結(jié)構(gòu)參數(shù)變形量及測量精度的影響,，得出如下結(jié)論：
（1）本研究設(shè)計(jì)的高溫高壓靜態(tài)實(shí)驗(yàn)裝置具有較高的變形量測量精度和測量穩(wěn)定性,，在無高溫高壓水流量標(biāo)準(zhǔn)檢定裝置的情況下，對提高超聲波流量計(jì)在高溫高壓狀態(tài)的測量精度具有積極作用,；
（2）溫度是影響表體結(jié)構(gòu)參數(shù)變形的主要因素,，壓力影響可以忽略，表體結(jié)構(gòu)參數(shù)變形量與溫度之間呈線性關(guān)系,，隨溫度的升高而增大,；
（3）在P=7.8 MPa，工況下,，超聲波流量計(jì)結(jié)構(gòu)參數(shù)變形量引入的誤差為0.64%,，無法滿足核電站主給水流量測量誤差為0.3%的要求。
