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超聲波流量(liang)計的原理及選型(xing)

發布日期：2025-12-01 浏覽次(ci)數：2307

超聲波流量計(ji)的原理及選型插(chā)入式超聲流量計(ji)：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(guan)段式超聲流量計(jì)：需切開管路安裝(zhuang)，但以後的維護🌈可(ke)不停産。可選擇單(dan)聲道或三聲道🥰傳(chuan)感器。外夾式超聲(shēng)流量😍計：能夠完成(chéng)🤩固定和移動測量(liàng)。采用耦合劑(室溫(wēn)固㊙️化的矽橡📞膠或(huo)高🔞溫長鏈聚合油(you)脂👣)安裝，安裝時不(bú)損壞管路。便攜式(shi)超✂️聲流量計：便攜(xie)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(shēng)流量計：體積小，重(zhong)量😄輕，内置可充電(diàn)锂電池，手‼️持使用(yong)，配接磁性傳感器(qì)。防爆型超聲流量(liang)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(shēng)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(liang)測量。電池供電型(xing)超聲流量計：采用(yòng)一💔節锂電池供電(dian)的一體式超聲流(liú)量計。适于無市電(dian)供應的測量場合(hé)，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(yàn)、矩形堰和全寬堰(yàn)，并采用超聲液位(wèi)測量。該系統明渠(qú)流💰量計測量準确(què)、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(yan)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(quán)寬堰進行🐅明渠流(liú)量測量，液位傳感(gan)器采用超聲傳感(gan)器。超聲🌈式明渠流(liú)量計：采用‼️超聲傳(chuán)感器測量流速及(ji)液位👌。測量準确度(du)高，适于大型渠道(dào)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。超聲式明渠流(liú)量計：采用超聲⚽傳(chuán)感器測量流速及(ji)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(dù)測量可選擇🌐單聲(shēng)道、雙聲道和三聲(shēng)道。超聲波流量計(jì)一般不✊作結算計(jì)量儀表使用，對于(yu)現場計量點損壞(huài)生産不能停機更(gèng)換，又需要🧡檢測參(can)數㊙️指導生産的情(qíng)況也往往用到超(chao)聲波流量計。超聲(shēng)波流量計zui大優勢(shi)是用于大口徑流(liu)量測量(管徑大于(yú)2米)，即使有些結算(suàn)用計❤️量點，經過使(shǐ)用雙方認可💃，選用(yong)精度高的超聲💞波(bo)流量計，可以節💋約(yuē)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(jì)是🛀🏻一種利用超聲(shēng)波脈沖來測量流(liu)體💰流量的速度式(shì)💋流量儀表，它從80年(nián)代開始進🌈入我國(guó)工🐉業生産和計量(liang)領域，并在90年代得(de)到迅速發展。文章(zhang)對我佃國内市場(chǎng)上出現了各類超(chao)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(ji)的分類方法；從儀(yí)表性能、被測介質(zhi)經濟性，實用性等(děng)方面總結了選用(yòng)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(hé)應用超聲波流量(liang)計提供了一💃些可(ke)以借鑒的經驗和(he)方法。關鍵詞超聲(sheng)流量計；換能器；時(shi)差🔴式；安裝方式近(jin)幾年來，随着電子(zǐ)技術、數字技術的(de)發展，利用超聲波(bo)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(he)的各種型式的超(chao)聲波流量計得到(dào)了廣泛應用，同時(shí)也很快，對廣大用(yong)戶提出如何認識(shi)超聲波流量計、怎(zen)樣選擇合适的類(lèi)型，使用中應注意(yì)些什麽問題等🙇‍♀️一(yī)系♋列問題，本文綜(zong)合國内超聲波流(liu)量計目前的發展(zhan)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(liàng)計的各類很多，依(yi)照不同的分類方(fang)法，可以分🍓爲不同(tong)類型的超聲波流(liú)量計。 1.1多譜勒式超(chao)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(dao)換能器2，這就是多(duō)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(she)頻率、聲速确定以(yi)後，c、f1、θ即爲常數，流體(ti)流速和多譜🏃勒頻(pín)移成正比，通過測(ce)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(cha)式超聲波流量計(ji) 時差式超聲波流(liu)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(liu)速成正比這一原(yuan)理🔴來測量流體流(liu)量的。 2區别根據超(chao)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(gù)定🔴式超💁聲波流量(liang)計用于安裝在某(mou)一固定位置，對某(mou)一🆚特定管道内流(liu)體的流㊙️量進行長(zhang)期不間斷的計量(liàng)；便🌈攜式超聲波流(liú)量計具有很大的(de)機動性，主要用于(yu)對👅不同管道的流(liú)體流量作臨時性(xìng)測量。(2)供電方式不(bu)同固定式超聲波(bō)♌流量💚計要求長期(qi)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(xian)場的交流電源，也(ye)備有内置充電🌈電(dian)池，可以連續工作(zuo)5～10h［小時］，大大✊方便了(le)不同場合臨時性(xing)流量測☁️量的需要(yào)。(3)部分功能不同因(yin)定式超聲波流☁️量(liàng)計，通常都有4-20mA信号(hào)輸🆚出等功能，供遠(yuan)傳顯示使用，但其(qi)内部隻能存貯一(yī)條♊管道的參數；便(biàn)攜式超聲波流量(liang)計隻是爲了現場(chǎng)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(yǒu)豐富的貯存功能(neng)，可以同時存貯數(shu)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(diàn)方式不同可🔞以分(fen)爲外貼式、插入式(shì)、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(liang)計，安裝換能器無(wú)🚶‍♀️需管道斷流，即貼(tiē)即🈲用，它充分體現(xian)了超聲波流量計(jì)安裝簡單、使用方(fang)便的🛀🏻特點。(2)管段式(shi) 某些管道因材質(zhì)疏、導聲不良，或者(zhe)鏽🙇‍♀️蝕嚴重，襯裏和(hé)🤟管道内空間有間(jiān)隙等原因，導緻超(chao)聲波信号衰減嚴(yán)重，用外貼式超聲(shēng)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(chao)聲波流量計把換(huàn)能器和測量管組(zǔ)成一體，解決了外(wai)貼式🏃‍♂️流量計在測(ce)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(shi)超聲波流量計不(bú)斷流安裝這一優(yōu)點，要求切開管道(dao)安裝換能器。(3)插入(ru)式插入式超聲波(bō)流量計介于上述(shù)二♻️者中間。在安裝(zhuang)上可以不斷流，利(lì)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(she)、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(he)管襯材料限制。3超(chao)聲波流量計的選(xuan)型超聲波流量計(jì)除上述各種類型(xíng)外，近年來又出🔴現(xian)了采用數字化電(dian)路的數字式超聲(shēng)波流量計，把換能(néng)器和轉換器做在(zài)一起的一體式超(chāo)聲波流量計，等等(deng)。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(hé)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(huò)氣泡的流體，如工(gong)廠排放液、未處理(lǐ)的污水、雜志含量(liàng)穩定的工廠過程(cheng)液🧡等。要注意它對(dui)被測介質要求比(bi)較苛刻，即不能是(shì)潔淨水，同時雜技(jì)含量要相對穩定(dìng)，才可以正常測量(liang)，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(jí)要對被測介質心(xin)中有數，也要對所(suo)🌈選用的超聲波流(liu)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(lín)時性測量，主要🌈用(yòng)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(jian)查管🌈道的當時流(liu)量情況等。如🈲果不(bú)作固定安裝，而用(yong)于這些用途時，選(xuan)用便攜式超聲波(bo)流🔞量計既方便又(you)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(guang)泛的是時差式超(chao)聲波流量計。它主(zhǔ)要用來測量潔淨(jìng)的流體流量，在自(zì)來✨水公司和工業(yè)用水領域，得到廣(guang)泛應用。此外它也(yě)可以測量雜技含(hán)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(shui)等介質的流量，而(ér)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(liang)計，對相應流體的(de)測量都可以達到(dào)滿意的效果。3.4管道(dao)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(dù)要求高的場合。但(dan)随着管徑的增大(dà)，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(shì)超聲波✂️流量計如(rú)果有足夠的安裝(zhuāng)空♊間，使用插入式(shì)換能器代替外貼(tie)式換能器，*消除了(le)管襯、結垢及管壁(bi)對♻️超聲波信号衰(shuāi)減的影響，測量穩(wěn)定性更高，也大大(dà)減小了維護👣工作(zuò)量。而且，由于插入(rù)式🔆換能器也可以(yi)不斷流安裝，所以(yi)其應用正在不斷(duàn)推廣。有的廠家推(tui)出了内部爲數字(zi)化電路的超聲波(bō)流量計，其特點是(shi)采用數字電路處(chu)理信号，糾錯能力(lì)增🈲強，取樣及時，精(jīng)度提高(模拟電路(lù)的精度爲±1.5%，數字電(diàn)路可✉️以🌈達到±1.0%)，而且(qie)集成度❌提高，儀表(biǎo)體積大大減小，有(yǒu)多種信号輸出模(mó)式供❌選擇㊙️，在實際(jì)應用也取得了很(hen)好的效果。用戶在(zai)使用中可以和模(mó)拟電🌈路的超聲波(bo)流量計進行比較(jiào)。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(bō)流量計；如果用戶(hu)需要定期了解流(liú)體在一定時段有(yǒu)流量情況，可以選(xuan)擇帶打印機的超(chao)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(yao)，也不必貪多🌏求全(quán)，造成許多功能閉(bi)置不用，而增加☎️購(gòu)買成本。4超聲波流(liú)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(tí)：4.1正确選擇這是超(chao)聲波流量計😄能夠(gou)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(shi)用不💰做便等後果(guǒ)。具體選型原則，前(qián)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(lǐ)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(shì)的選擇兩個問題(ti)。确定位🌐置時🤟除保(bǎo)證足夠的上、下遊(you)直管段外，尤其要(yao)注意換能☔器盡量(liang)避開有變頻調速(su)嚣、電㊙️焊機等污染(ran)電源的場合。在安(ān)裝方式上，主要有(yǒu)對貼安裝方式和(he)V方式🈲、Z方式三種。多(duo)譜勒式超聲🔅波流(liú)量計采用對貼式(shì)安裝方式，時差式(shì)超聲波流量計采(cǎi)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(an)裝，管徑大于200mm時📧，采(cǎi)用☁️Z方式安裝。對于(yu)即可以用V方式安(ān)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(huàn)能器超聲波信号(hao)強度高，測⭐量的穩(wen)定性也好。4.3及時核(hé)校對于現場安裝(zhuang)固定㊙️式超聲☔波流(liu)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(liú)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(zài)安裝調試時進行(hang)核校，确保選位好(hǎo)、安裝好、測量準；二(er)是對✌️在線運行的(de)超☂️聲波流量計發(fa)🔞生流量突變時，要(yào)利用便♊攜式超聲(shēng)波流量計進行及(ji)時核校，查清流量(liàng)突變的原🌈因，弄清(qīng)楚是儀表發生故(gù)障還是流量确實(shí)發生了變化。4.4定期(qī)維💔護與其他流量(liang)儀表相比，超聲波(bo)流量計的♌維護量(liang)是比較小的。對于(yú)外貼換能器超聲(sheng)波流量計，安裝以(yi)後無水壓損失，無(wu)潛在漏水，隻需定(dìng)期檢查換能器是(shì)否松動，與管道之(zhi)間的粘合劑是否(fǒu)良好即可；插入式(shì)超聲波流量計，要(yao)定期♈清理探頭上(shang)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(jiǎn)查流量計與管道(dào)之間的法蘭鏈接(jie)是否良好，并考慮(lü)現場溫度和濕度(dù)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(bō)流🔞量計使🏃‍♀️用中注(zhu)意事項1、瞬時流量(liang)計波動大？ A、信号強(qiáng)度波動大；B、本身測(cè)量流體波動大；解(jiě)決方法：調整好探(tan)頭位置，提高信号(hao)強度✏️(保持在3%以上(shàng))保證信号強度穩(wěn)定，如本身流體波(bo)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(jiá)式流量計信号低(di)？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(tou)，或選擇“Z"型安裝方(fang)式。3插入式探頭使(shi)用一段時間後信(xìn)号降低？可能探頭(tóu)發生偏移或探頭(tóu)表面水垢厚。解決(jué)方法：重新調整探(tàn)頭位置，清冼探頭(tou)發射面。4、開機無顯(xian)示🚶‍♀️檢🚩查電源屬性(xìng)是否與儀表的額(é)定值相對應，保險(xian)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(yi)器發回我司進行(háng)處理。6、儀表在現場(chang)強幹擾下無法使(shǐ)用？供電電源波動(dòng)範圍較大，周圍有(you)變頻器或強磁場(chang)幹擾⛹🏻‍♀️，接地線不正(zhèng)确📧。解決方法：給儀(yi)表提供穩定的供(gòng)電電源，儀♍表安裝(zhuāng)遠離變頻器和強(qiang)磁場幹擾，有良好(hǎo)的接地線。

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