ГОСТ 8.611—2013
импульса, направленного от точки Б в точку А. Если расход газа не равен нулю, то время прохождения
ультразвукового импульса (тд6). направленного от точки А в точку Б. будет убывать, а время прохож
дения ультразвукового импульса (тС
Л
). направленного от точки Б в точку А. — возрастать. В первом
приближении время прохождения ультразвукового импульса может быть вычислено по формулам [4]:
,
Л
?
Л
З !”
Л
/
(
1
)
j
(
2
)
.2 E I,
’I*
где ф, 1р, 1Х. 1ХХ — см. рисунок 1.
Если расстояние 1р равно I (см. рисунок 1), то формулы (1) и (2) примут вид:
*
а
б
*-
(
3
)
(4)
Решая систему уравнений, состоящую из формул (1) и (2) или (3) и (4) относительно w и с. полу
чим следующие формулы для расчета средней скорости потока газа вдоль акустического пути и скоро
сти звука в газе:
2COS \Тдб
а
)
w * J p
O
( 1 -
ъ
’ I :(5)
С *У -
’
1
-------
Ц -
(6)
2 \АБ
В случае применения УЗПР, у которых ПЭА накладываются на наружную поверхность ИТ. ультра
звуковой импульс попадает во внутреннюю полость ИТ. после того как проходит через ПЭА и стенку ИТ.
При этом ультразвуковой луч преломляется при пересечении границ между ПЭА и ИТ. между ИТ и газом,
как показано на рисунке 2.
В связи с этим обстоятельством применение УЗПР. у которых ПЭА накладываются на наружную
поверхность ИТ. имеет следующие особенности:
- расчет времен прохождения ультразвукового импульса хАБ и хБА должен проводиться с учетом
времени задержки ультразвукового импульса в ПЭА и в стенке ИТ:
- расстояние 1р зависит от фазовой скорости ПЭА. толщин и материалов ИТ.
П р и м е ч а н и е — Настоящий стандарт не предусматривает использование УЗПР с накладными ПЭА на
трубопроводах, имеющих облицовку внутренней поверхности, так как это приводит к возникновению дополнитель
ной погрешности измерений, значение которой зависит от трудноконтролируемых факторов (толщина облицовки,
скорость распространения звука в материале облицовки и т.д.).
Для расчета времени задержки и расстояния 1р используют измеренные фазовую скорость ПЭА.
толщину стенки ИТ, скорости распространения звука в ПЭА. в стенке ИТ и в газе, а также закон прелом
ления ультразвуковой волны на границе сред
»‘П *П Э А
СПЭА
. s in t,T g in <> ( 7 )
ОТ ~ с ’ ’ ’
где Фпэл- Фг ♦ —
СпЭА- СТ- С —
10
см. рисунок 2;
скорость распространения звука в ПЭА. в стенке ИТ и в газе, соответственно.