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超聲波流量(liàng)計的原理及選型(xíng)
  • 發布日期：2025-12-01      浏覽次(cì)數：2307
      • 超聲波流量計(ji)的原理及選型插(cha)入式超聲流量計(jì)：可不停産安裝和(hé)維護。采用陶瓷傳(chuan)感器，使用我公司(si)鑽❄️孔裝置進行不(bu)停産安裝。一般爲(wei)單聲道測量，爲了(le)提高測量準确度(dù)，可選擇三聲道。管(guǎn)段式超聲流量計(jì)：需切開管路🈲安裝(zhuāng)，但以🏃後的維護可(ke)不停産📧。可選擇單(dan)聲道或三聲道傳(chuán)感器。外夾式超聲(sheng)流量🌈計：能夠完成(chéng)固定和移動測量(liàng)❌。采用耦合劑(室溫(wen)固化的矽橡膠或(huò)高溫長鏈聚合油(yóu)脂🐆)安裝，安裝時不(bú)損壞管路。便攜式(shì)超❓聲流量計：便攜(xié)使🌍用，内置可充電(diàn)锂電池，适合移動(dòng)測量，配接磁性傳(chuán)感器。手💚持式超聲(sheng)流量計：體積🐪小，重(zhong)量輕，内置可充電(dian)锂電池，手持使用(yong)，配接磁性傳感器(qi)。防爆型超聲流量(liàng)計：用于爆炸性環(huán)境液體流量測量(liang)，爲🧡防👅爆兼本安型(xing)。即轉換器爲防爆(bào)型，傳感器爲本質(zhì)安全型。流量測量(liàng)系統：由多台超聲(sheng)流量計和系統主(zhu)站組成。适于多條(tiáo)管路的集中測量(liàng)。超聲熱量計：用于(yu)供熱系統的熱量(liàng)測量。電池供電型(xíng)超聲流量計：采用(yong)一♈節锂電池供電(dian)的一體式超聲流(liú)量計。适于無市電(diàn)供應的測量場合(he)，一節電池可使用(yong)十年，具有多種測(cè)量功能。系列明渠(qú)流量計，用于液體(tǐ)明渠流量測量，測(ce)量傳感器可采用(yong)超聲速度傳感器(qi)、帕氏槽、P-B槽、三角堰(yan)、矩形堰和全寬堰(yàn)，并采用超聲液位(wei)測量。該系統明渠(qu)🌍流量計測量準确(que)、可靠。采用超聲速(su)度傳感器時，可測(cè)量大型渠道或涵(hán)洞的液體流量。堰(yàn)槽式明渠流❓量計(ji)：可使用帕氏槽、P-B槽(cáo)、三角堰、矩形堰、全(quan)寬堰進行明渠流(liu)量👉測量，液位傳感(gan)器采用超聲傳感(gan)器。超聲式明渠流(liu)量計：采用❤️超聲傳(chuán)感器測量流速及(ji)液位。測量準确度(dù)高，适于大型渠道(dào)和涵洞的流量測(cè)量。根據測量準确(que)度要求，超聲速度(dù)測量可選擇單聲(shēng)道、雙聲道和三聲(sheng)道。超聲式明渠流(liu)量計：采用超聲🤞傳(chuán)感器測量流速及(jí)液位。測量準确度(du)高，适于大型渠道(dao)和涵👄洞的流量測(ce)量。根據測量準确(què)度要✔️求，超聲速度(du)測量可選擇單聲(shēng)道、雙聲道和三聲(shēng)道。超聲波流量計(ji)一般不作結算計(jì)量💘儀表使用，對于(yu)現場計量點損壞(huai)生産不能停機更(geng)換，又需要檢測參(can)數指導生産的情(qing)況也往往用到超(chāo)聲波流量計。超聲(sheng)❤️波流量計zui大❤️優勢(shì)是用于大口徑流(liú)量❗測量(管徑大💋于(yú)2米)，即使有些結算(suan)用計㊙️量點，經過使(shǐ)用雙方認💯可，選用(yòng)精度高的超聲波(bo)流量計，可以節約(yue)成本，并減少維護(hù)量。超聲波流量計(ji)的選♊型及應用摘(zhai)要超聲波流量計(ji)是一種利用超聲(sheng)波脈沖來測量流(liú)體流量的速度式(shì)㊙️流量儀表，它從80年(nián)代開始進入我國(guo)工♊業生産和計量(liàng)領域，并在90年代得(de)到迅速發展👉。文章(zhāng)對我佃國内市場(chang)上出現了各類超(chāo)聲波流量進行了(le)深入研究分析，結(jié)合多年的實際應(ying)用經⭕驗，系統闡述(shù)了超聲波流量計(jì)的分類方法；從儀(yi)表性能、被測介質(zhì)經濟性，實用性等(děng)方面總結了選🈲用(yong)超聲波流量的✏️原(yuan)則⭐，并🙇🏻對應用中如(rú)何選位、安裝、維護(hù)提出具體建議，爲(wei)用戶合理選擇和(he)應用超聲波流量(liang)計提供了一些可(kě)以借鑒的經驗和(hé)方法。關鍵詞超聲(shēng)♍流量計；換能器；時(shí)差式；安裝方式 近(jìn)幾年來，随着電子(zi)技術、數字技術的(de)發展，利用超聲波(bō)脈沖測量流體流(liú)量的技術發展很(hěn)快，基于不同原理(lǐ)⭐，适用于不同場合(hé)的各種型式的超(chāo)聲波流量計☂️得到(dào)了廣泛✂️應用，同時(shi)也很快，對廣大用(yòng)戶提出如何認識(shí)超聲波流量計、怎(zěn)樣選擇合适的類(lèi)型，使用中應注意(yi)些什麽問題等一(yi)系列問題，本文綜(zong)合國内超聲波流(liú)量計目前的發展(zhǎn)情況及多年應用(yong)的實踐，對上述問(wèn)題進行了些探讨(tao)。1超聲波流量計的(de)分類 超聲波流量(liang)計的各類很多，依(yī)照不同的分類方(fang)法，可以分爲不同(tóng)類型的超聲波流(liú)量計。 1.1多譜勒式超(chāo)聲波流量計 換能(néng)器1發射頻率爲f1的(de)超聲波信号，經過(guò)管🛀道内液體中的(de)懸浮顆粒或氣泡(pào)後，頻💋率發生偏移(yí)，以f2的頻率反射到(dào)換能器2，這就是多(duo)譜勒将就，f2與f1之差(cha)❌即爲多譜勒頻差(chà)fd。 當💯管道條件、換能(néng)器安裝位置、發射(shè)頻率、聲速确定以(yi)後，c、f1、θ即爲常數，流體(tǐ)流速和多譜⭕勒頻(pín)移成正比，通過測(cè)量頻移就可得到(dao)流體流速，進而求(qiu)得流體流量。 1.2時差(chà)式超聲波流量計(ji) 時差式超聲波流(liú)量計是利用聲波(bo)在流體中順流傳(chuán)播和🤞逆流傳播的(de)時間差與流體流(liú)速成正比這一原(yuán)理來測量流體流(liu)量的。 2區别 根據超(chāo)聲波流❤️量計使用(yong)☂️場合不同，可以分(fèn)爲固定式超聲波(bo)流量計和便攜式(shi)超聲波流量計2.1這(zhe)兩類超聲波流量(liàng)計的主要區别(1)适(shi)用的場合不同 固(gu)定式超聲波流量(liang)計用于安裝在某(mou)一固定位置，對某(mǒu)一🔞特定管道内流(liu)體的流量進行長(zhǎng)期不間斷的計量(liang)；便攜式超聲波流(liú)量計具有很大的(de)機動性，主要用于(yú)對不同管道的流(liú)體流✉️量作臨時性(xing)測量。(2)供電☁️方式不(bú)同 固定式超聲波(bo)流量計要求長期(qī)連續運行，所以要(yào)使用220V交流電源，便(biàn)攜式超聲波流量(liàng)計既可以使用現(xiàn)場的交流電源，也(yě)備有内置充電電(dian)池，可以連續工作(zuò)5～10h［小🔅時］，大大🚶‍♀️方便了(le)不同場合臨時性(xìng)流量測量的需要(yao)。(3)部分功能不同 因(yīn)定式超聲波流🈚量(liang)計，通常都有🔞4-20mA信号(hao)輸出等功能，供遠(yuan)傳顯示使用，但其(qí)内部隻能存貯一(yi)條✉️管道的參數；便(biàn)攜式超聲波流量(liàng)計隻是爲了現場(chang)🔱查看當時☂️流量和(he)短時間内的累計(ji)流量，故一般無輸(shū)出信号功能，但爲(wei)了方便測量不同(tóng)管道流♊量，它具有(you)豐富的貯存功能(néng)，可以同時存貯數(shù)十條不同管道的(de)參數，供随時調出(chū)使用。2.2換能器供電(dian)方式不同 可以分(fèn)爲外貼式、插入式(shi)、管段式三種超聲(shēng)波流👈量計。(1)外貼式(shi) 外貼式超聲波流(liú)量計是生産zui早，用(yòng)戶zui熟悉且應用zui廣(guǎng)泛的超聲波流量(liàng)計，安裝換能器無(wú)需管道斷流，即貼(tiē)即🧑🏽‍🤝‍🧑🏻用，它充分體現(xiàn)了超聲波流量計(jì)安裝✏️簡單、使用方(fāng)便的特點🏒。(2)管段式(shi) 某些管道因材質(zhì)疏、導聲不良，或者(zhě)鏽蝕嚴🈲重，襯裏和(he)管道内空☔間有間(jian)隙等原因，導緻超(chāo)聲波信号衰減嚴(yán)重，用外貼式超聲(sheng)波流量計無法正(zhèng)常測量，所以産生(sheng)了管🔞段式超聲波(bo)流量計。管段式超(chāo)聲波流量計把換(huàn)能🌂器和測量管組(zu)成一體，解決了外(wai)貼式流量計在測(cè)量中的一個難題(tí)。而且測量精度也(ye)比其它超聲波流(liú)🙇‍♀️量計要高，但同時(shi)也犧牲了外貼式(shì)超聲波流量⭕計不(bu)斷流安裝這一優(you)點，要求切開管道(dao)安裝換能器。(3)插入(rù)式 插入式超聲波(bo)流量計介于上述(shù)二者中間。在安裝(zhuāng)上可以不斷流，利(li)用專門工具在有(you)水的管道上打孔(kong)，把換能♍器插入管(guan)道内，完成安裝。由(you)于換能器在管道(dao)内，其信号的發射(shè)、接受隻經過被測(ce)介質，而不經過管(guǎn)壁和襯裏，所以其(qi)測量不受管質和(hé)管襯材料限制。3超(chāo)聲波流量計的選(xuan)型 超聲波流量計(jì)除上述各種類型(xing)外，近年來又出📧現(xian)了采用數字化電(dian)路的數字式超聲(sheng)波流量計，把換能(neng)器和轉🏃🏻‍♂️換器做在(zài)一起的一體式超(chāo)聲波流量計，等等(děng)。面對衆多類型的(de)超聲波流量計‼️，用(yong)戶要根據實際情(qing)況和測量需要合(he)理選型。3.1多譜勒式(shì)超聲波流量計 隻(zhī)能用于測量含有(you)适量能反射超聲(sheng)波信号的顆粒或(huo)氣泡的流體，如工(gong)🙇‍♀️廠排放液、未處理(lǐ)的污水、雜志🤩含量(liang)穩定的工廠過程(cheng)液等。要注意它對(duì)被測介質💰要求比(bi)較苛❄️刻，即不能是(shi)潔淨水，同時雜技(ji)含量要相對穩定(ding)，才可以正常測量(liàng)，而且不🧡同廠家的(de)儀表性能及對被(bei)測廠家的要求也(yě)不一樣。選擇此類(lei)超聲波流量計即(ji)要對被測介質心(xīn)中有數，也要對所(suǒ)🏒選用的超聲波流(liú)量計的性能、精度(dù)和對被測介質⭐的(de)要求有深入的了(le)解。3.2便攜式超聲波(bō)流量計 适用于臨(lin)時性測量，主要用(yong)于♈校對管道上已(yǐ)安裝其它流量儀(yí)表🌂的運行狀态，進(jìn)行一個區域内的(de)流體平衡測試，檢(jiǎn)查管道的當時流(liú)量情況等。如🐉果不(bú)作固⭐定安裝，而用(yòng)于這些用途時，選(xuǎn)用便攜式超聲波(bo)流✨量計既方便又(yòu)經濟。3.3時差式超聲(shēng)波流量計 目前生(shēng)🔴産zui多、應用範圍zui廣(guǎng)泛的是✨時差式💘超(chāo)聲波流量計。它主(zhu)要用來測量潔淨(jing)的流體流量，在自(zi)來水公司和🚶工業(ye)用水領域，得到廣(guǎng)泛應用。此外它也(yě)可以測量🙇‍♀️雜技含(han)量不高(雜質含量(liang)小于10g/L，粒徑小于💃1mm)的(de)均勻流體，如污水(shuǐ)等介質的流量，而(er)且精度可達±1.5%。實際(ji)應用表明，選用時(shi)差❌式超聲波流量(liàng)計，對相應流體的(de)測量都可以💯達到(dao)滿⭐意的效果。3.4管道(dào)式超聲波流量計(ji) 精度zui高，可達到±0.5%，而(ér)且不受管道材質(zhi)、襯裏的限制，适🌐用(yong)于流量測量精度(du)要求高的場合。但(dan)随着管徑的🐇增大(da)，成本也會随增加(jiā)，通常情況下，選用(yong)中♈小口徑的管段(duan)式超聲波流量計(ji)🆚，較爲經濟。3.5固定式(shi)超聲波❗流量計 如(ru)果有足夠的安裝(zhuāng)空👉間，使用🚶插入式(shi)換能器代替✔️外貼(tiē)式換能器，*消除了(le)管襯、結垢及管壁(bì)對超聲波信号衰(shuai)😄減的影響，測量穩(wěn)定性更✏️高，也大大(da)減小了維護工作(zuo)量。而且，由于♻️插入(ru)式換能器也可以(yǐ)不斷流安裝，所以(yǐ)其應用正🏃‍♀️在不斷(duàn)推😄廣。有的廠家推(tuī)出了内部爲數字(zì)化電路的超聲波(bo)流🐪量計，其🧡特點是(shi)采用數字電路處(chu)理信号，糾錯能力(li)增☁️強，取樣及時，精(jīng)度提高(模拟電路(lu)的精度爲±1.5%，數字電(diàn)路可以達到±1.0%)，而且(qiě)集成度提高，儀表(biao)體積大大減小，有(you)多🌈種信号輸出模(mó)式供選擇，在實際(ji)應用也取得了很(hen)🔴好的效果。用戶在(zài)使用中可以和模(mó)拟電路的超聲波(bō)流量計進行比較(jiao)。超聲波流量計的(de)功能選擇，用🧑🏽‍🤝‍🧑🏻戶可(ke)以根據實際情況(kuang)來确定。如果測量(liàng)雙向流體，一定要(yao)選🔞擇🌐帶有正負計(jì)量功能的超聲波(bo)流量計；如果用戶(hu)需要定期📐了解流(liú)體在一定時段有(you)流量🍉情況，可以選(xuǎn)擇帶打印機的超(chāo)聲波流量計。總之(zhī)，所選擇的超聲波(bo)流量計的功能既(jì)要滿足用戶需要(yào)❓，也不必貪多求全(quan)，造👣成許多功能閉(bì)置不用，而增加🌂購(gou)買成本。4超聲波流(liu)量計的應用 超聲(sheng)波流量計在應用(yòng)中，需要注意以下(xià)幾個方面的問題(ti)：4.1正确選擇這是超(chāo)聲波流量計能夠(gòu)正常工作⛹🏻‍♀️的基礎(chu)。如果選型不當，或(huò)會造成流量無法(fǎ)測🍓量，或者用戶使(shǐ)用不做便等後果(guǒ)。具體選型原則，前(qian)📧面🌈已做了🤩詳細的(de)介紹。4.2合理安裝❓換(huàn)能器安裝不合理(li)是📱超聲波流量計(jì)不能正常工作的(de)主要原因。安裝換(huàn)能器⭕需要考慮位(wèi)置的确定和🔞方式(shi)的選擇兩個問題(ti)。确定位置時除保(bao)證足夠的上、下遊(you)直管段外，尤其要(yào)注意換能器盡量(liàng)避開有變頻調速(su)嚣、電焊機等污染(ran)電㊙️源的場合。在安(an)裝方式上，主要有(you)對貼安裝⭐方式和(hé)V方式、Z方式三種🐕。多(duo)譜勒式超聲💯波流(liu)量計采用對貼式(shì)安💰裝方式，時差式(shi)超聲波流量計采(cai)用V方式和Z方式，通(tong)常情況下，管徑小(xiǎo)于300mm時，采用V方式安(ān)裝，管徑大于200mm時，采(cai)用Z方式安裝。對于(yú)即可以用V方式安(an)裝又可以方式安(an)裝的換能器，盡量(liang)選用Z方式。實踐表(biǎo)明，Z方式安裝的換(huan)能器超聲波信号(hao)👅強度高，測量的穩(wěn)定性也好。4.3及時核(he)校 對于現場安裝(zhuāng)固定式超聲⭐波流(liú)量計數量大、範圍(wei)廣的用戶，可以配(pèi)備一台同類型🐇的(de)便攜式超聲波流(liu)量計，用于核校現(xian)場儀表的情況。一(yī)☎️是堅持一裝一校(xiao)，即對每一台新裝(zhuāng)超聲波流量計在(zai)安裝調試時進行(hang)核校，确保選位好(hǎo)、安裝好、測量準；二(èr)是對在線運行的(de)超聲波流量計發(fā)生流量突變時，要(yào)利用便攜式🌈超聲(shēng)波流量計進行及(jí)時核校🏃🏻，查清流量(liàng)突變的原因，弄清(qīng)🧑🏾‍🤝‍🧑🏼楚是儀表發生故(gu)障還是流量确實(shi)發生了變化㊙️。4.4定期(qi)維護與其他流量(liang)儀表相比，超聲波(bō)流量計的🈚維護量(liàng)是比較小的。對于(yu)外貼換能器超聲(shēng)波流量計，安👣裝以(yi)後無水壓損失，無(wú)潛在漏水，隻需定(dìng)期檢查換能器是(shi)否🈲松動，與管道之(zhī)間的粘合劑是否(fou)良好即可；插入式(shi)超聲波流量計，要(yao)定期清理探頭上(shàng)沉積的雜質、水垢(gòu)等有無🔞漏水現象(xiàng)；如果是一體式超(chāo)聲波流量計，要檢(jian)查🙇‍♀️流量計與管道(dào)之間的✊法蘭鏈接(jie)♉是否良好，并考慮(lǜ)現場溫度和濕度(du)對其電子部件☁️的(de)影響，等待。定期維(wéi)護可以确保超聲(sheng)波流量計的長期(qī)穩定運行。超聲波(bo)流量計使用中注(zhu)🐆意事項1、瞬時流量(liàng)計波動大？ A、信👌号強(qiang)度波動大；B、本身測(ce)量流體波動大； 解(jiě)決方法：調整好探(tàn)頭🥵位置，提高信号(hào)強度(保持在3%以上(shàng))保證信号強度穩(wěn)定，如本身🎯流體波(bō)動大，則位置不好(hǎo)，重新選點，确保*D後(hòu)5D的工況要求。2、外夾(jia)🐆式流量計信号低(dī)？管徑過大，管道🏃🏻‍♂️結(jie)垢嚴重，或選擇安(an)裝方式㊙️不對☂️。 解決(jué)方法：對于管徑過(guò)大、結垢嚴重，建議(yì)采用插入式探頭(tóu)，或選擇“Z"型安裝方(fāng)式。3插入式探頭使(shǐ)用一段時間後信(xìn)号降低？可能探頭(tóu)發生偏移或探頭(tou)表面水垢厚。 解決(jue)方法：重新調整探(tan)頭位置，清冼探頭(tou)發射面🌈。4、開機無顯(xian)示檢⭐查電源屬性(xing)是否與儀表的額(é)定值相對應，保險(xiǎn)絲是否燒斷✉️，如以(yǐ)上問題不薦在，對(duì)建議把儀器發回(hui)我司由專業技術(shù)人👄員檢查。5、開機後(hou)📧儀表僅有背光，無(wú)任何字符顯示此(cǐ)情🐇況一般爲程🌈序(xù)芯片失，建議把儀(yí)器發回我司進行(háng)處理。6、儀表在現場(chǎng)強幹擾💘下無法使(shǐ)用？ 供電電源波動(dòng)範🈲圍較大，周圍有(yǒu)變頻器或強磁場(chǎng)幹擾，接地線不正(zhèng)确。 解決方法：給🔴儀(yí)表提供穩定的供(gong)電電源，儀表🌐安裝(zhuang)遠離變頻器和強(qiang)磁場幹擾，有良好(hao)的接地線。

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