外夾式超聲波流量計因其攜帶和使用方便，廣泛應用于純凈水、污水、油品等其他液體介質(zhì)和天然氣、空氣等氣體介質(zhì)的測量。外夾式超聲波流量計在實(shí)際檢測過(guò)程中應用了時(shí)差法原理，實(shí)現對流量的測量。時(shí)差法在實(shí)際應用時(shí)，對時(shí)差分辨力的要求較高。隨著(zhù)檢測技術(shù)的發(fā)展，特別是時(shí)間測量技術(shù)的不斷更新升級，外夾式超聲波流量計流量的測量誤差越來(lái)越小。電磁流量計的誤差一般在3%～5%之間，而外夾式超聲波流量計的最大允許誤差可以達到1% ，甚至更小。因此，采用外夾式超聲波流量計對其進(jìn)行校準滿(mǎn)足三分之一原則，是切實(shí)可行的。
根據平時(shí)工作中使用經(jīng)驗以及對相關(guān)專(zhuān)業(yè)資料的研究，總結分析得出，選用外夾式超聲波流量計作為標準表時(shí)，若超聲波流量計安裝現場(chǎng)所需的直管段滿(mǎn)足不同條件下對直管長(cháng)度的要求，那么對測量的影響量主要有: 外夾式超聲波流量計的最大允許誤差、外夾式超聲波流量計換能器安裝、管道直徑測量。
1、外夾式超聲波流量計的最大允許誤差
外夾式超聲波流量計因其安裝簡(jiǎn)便、測量方便的特點(diǎn)，已成為最常用的在線(xiàn)檢測設備。它是將一對換能器外夾在測量管道上，互相發(fā)射接收超聲波信號，聲波在檢定介質(zhì)中順流、逆流行進(jìn)一段距離，通過(guò)兩次行進(jìn)時(shí)間的比較，確定被測介質(zhì)的流速。根據JJG 1030－2007《超聲流量計檢定規程》可知，最大允許誤差分為：±0.2%、±0.5%、±1.0%、±1.5%、±2.5%。而用于電磁流量計的在線(xiàn)測量，則需選用最大允許誤差小于等于±1.0%的外夾式超聲波流量計。
2、外夾式超聲波流量計換能器安裝
2.1換能器安裝方式
換能器安裝方式通常有Z法、V法、X法、W法等，應根據使用說(shuō)明書(shū)并結合現場(chǎng)條件選擇最恰當的安裝方式，換能器安裝方式示意圖如圖1所示。例如，當流體平行于管軸流動(dòng)時(shí)，通?？刹捎肸法；當流體流動(dòng)方向與管軸不平行時(shí)，可采用V法或者X法；當管道長(cháng)度有限時(shí)，使用X法可獲得較好的精度等。目前，可測的最小管徑為Φ25mm，采用V法或W法以擴大聲程長(cháng)度，增加順逆向聲傳播時(shí)間。而Z法一般用于Φ50mm以上管道。
2.2換能器安裝位置
換能器安裝的測量管軸線(xiàn)應盡可能與管道軸線(xiàn)一致，并且需保證管內充滿(mǎn)液體，兩換能器之間的測量管軸線(xiàn)方向距離L需通過(guò)計算確定，并通過(guò)鋼直尺在被測管道上測量出測量管軸線(xiàn)方向的距離，將兩換能器安裝到位。同時(shí)，需注意耦合劑的用量，確保換能器與測量管道要耦合好。并且保證換能器表面的清潔，若表面污物較多，則會(huì )影響正常的測量。
大口徑管道測量時(shí)一般選擇Z法安裝，安裝時(shí)一對換能器管道軸向安裝距離和管道圓周方向安裝角度是否準確，直接關(guān)系到超聲波流量計流量計量準確與否。目前，超聲波流量計換能器在軸向方向安裝誤差給流量測量結果帶來(lái)的誤差已通過(guò)大量實(shí)驗數據得出，如日本富士公司稱(chēng)，超聲波流量計軸向安裝偏差1mm，會(huì )給流量測量結果帶來(lái)0.3%的測量誤差。
同時(shí)，圓周方向的安裝誤差會(huì )影響一對換能器的超聲波接受強度，從而影響流量測量結果（但現尚無(wú)直接數據引用）。在超聲波實(shí)際測量過(guò)程中，被測管線(xiàn)外部涂層、管道銹蝕以及測試地點(diǎn)狹小等問(wèn)題，給換能器的準確安裝造成很大的困難。以一條DN800mm的輸水管線(xiàn)Z法安裝為例，其換能器安裝標準距離為365mm，而實(shí)際安裝過(guò)程中，軸線(xiàn)方向安裝偏差甚至達到10mm（若管道外側銹蝕嚴重，安裝誤差甚至更大），根據經(jīng)驗用公式推算，由安裝誤差引起的流量偏差達到3.0%，遠超過(guò)超聲波流量計儀表本身最大允許誤差1.0%。
3、管道直徑測量
3.1管道外徑測量
管道直徑可采用現場(chǎng)測量結合現場(chǎng)資料確認的方法，按照JJF（蘇）228－2019《電磁流量計在線(xiàn)校準規范》的規定，可以采用不低于1級鋼卷尺進(jìn)行現場(chǎng)測量，1級鋼卷尺的最大允許誤差為±0.1mm+10－4L，但現場(chǎng)采用的是鋼卷尺測量管道周長(cháng)后計算得出管道 的直徑，因此，所引入的誤差至少在0.1%～0.2%。對于1m的管徑直徑，引入的誤差可達到（1～2）mm。對于管道直徑比較小的測量，建議測量時(shí)可采用π尺等更精確的測量?jì)x器來(lái)進(jìn)行測量。
3.2管道內徑測量
管道內徑的數值是通過(guò)管道外徑測量值減去管徑壁厚獲得。管徑壁厚是采用超聲波測厚儀在換能器5個(gè)不同位置進(jìn)行測量后取平均值。超聲波測厚儀是根據超聲波在已知固體材料中傳播的速度和傳播的時(shí)間來(lái)測量出試件的厚度。因此管道的材質(zhì)必須正確，同時(shí)，測量時(shí)應保證測量表面的光滑性，當被測表面的粗糙度較大時(shí)，則會(huì )影響耦合效果，從而造成測量數據的偏差。
