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超聲波流量(liang)計的原理及選型(xíng)
發布日期：2025-12-07 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(sī)鑽孔裝🔴置進行不(bú)停産安裝。一般爲(wèi)單聲道測量，爲了(le)提高測量準确度(du)，可選擇三聲道💁。管(guǎn)段式超聲流量計(ji)：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(chuan)感器。外夾式超聲(sheng)流量🎯計：能夠完成(cheng)固定和移動測量(liang)💘。采用耦合劑(室☀️溫(wen)固化的矽橡膠或(huò)高溫長鏈聚合油(you)脂)安裝，安裝時不(bu)損壞管路。便攜式(shì)超聲流量計：便攜(xié)使用，内置可充電(dian)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(zhòng)量輕，内置可充電(diàn)锂電池，手持使用(yong)，配接⭐磁性傳感器(qi)。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(xíng)。即轉☀️換器爲防爆(bao)型，傳感器爲本質(zhi)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(tiao)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(xíng)超聲流量計：采用(yong)一節锂電池供電(diàn)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(ti)♊明渠流量測量，測(cè)量傳💃🏻感器可采用(yòng)超聲速度傳感器(qì)、帕氏⁉️槽、P-B槽、三角堰(yan)、矩形堰和全寬堰(yan)，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(sù)度傳感器時，可測(cè)量大型渠道或涵(han)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(cao)、三角堰、矩形堰、全(quan)寬堰進行🌈明渠流(liú)量測量♌，液位傳感(gǎn)器采用超聲傳感(gan)器。超聲式明渠流(liú)量計：采用超聲傳(chuan)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(cè)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。超聲式明渠流(liu)量計：采用超聲🐕傳(chuan)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(ji)量儀表使用，對于(yú)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(qing)況也往往用到超(chao)聲波流量計。超聲(sheng)波流量計zui大🛀優勢(shì)是用于大口徑流(liu)量測量(管徑大于(yu)2米)，即使有些結算(suàn)用計❗量點，經過使(shi)用雙方認可，選用(yong)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(jì)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(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(guó)工🌈業生産和計量(liàng)領域，并在90年代得(dé)到迅速發展。文章(zhang)對我佃國内市場(chǎng)上出現了各類超(chāo)聲波流量進行📐了(le)深入研究分析，結(jie)合多年的實際應(yīng)用經驗，系統闡述(shù)了超聲波流量計(ji)的分類方法；從儀(yi)表性能、被🈲測介質(zhi)經🔞濟性，實用性等(děng)方面總結了選用(yong)超聲波流量的原(yuán)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(ke)以借鑒的經驗和(hé)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(bō)🚶♀️脈沖測量流體流(liu)量的技術發展很(hen)快，基于不同原理(lǐ)，适用于不同場合(hé)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(yòng)戶提出如何認識(shi)超聲🐪波流量計、怎(zěn)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(zhǎn)情況及🈲多年應用(yong)的實踐，對上述問(wen)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(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(chao)聲波流量計 換能(neng)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(pao)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(neng)器安裝位🏃🏻♂️置、發射(she)頻🥰率、聲速确定以(yǐ)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(cha)式超聲波流量計(jì) 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(liú)量🈲的。 2區别 根據超(chāo)聲波流🔴量計使用(yong)場合不同，可以分(fen)爲固定式超聲波(bō)流量計和便攜式(shi)超聲波流量計2.1這(zhè)兩類超聲波流量(liàng)計的主要區别(1)适(shì)用的場合不同 固(gù)定式超聲波流量(liàng)計用于安裝在某(mǒu)一固定位置，對某(mǒu)一特定管道内流(liú)體的流量進行長(zhǎng)期不間斷的計量(liàng)；便攜式超聲波流(liu)量計具有很大的(de)機動性，主要用于(yú)對不同管🏃🏻道的流(liu)體流量作臨時性(xing)測量。(2)供電方式不(bu)同 固定式超聲波(bō)⚽流量🐪計要求長期(qī)連續運行，所以要(yao)使🌂用220V交流電源，便(bian)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(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(yīn)定式超聲波流量(liàng)計，通常都有🈚4-20mA信号(hao)輸出等功能，供遠(yuǎn)傳顯示使用，但其(qí)内部隻能存貯一(yī)❓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(jì)流量，故一般無輸(shu)出信号功💯能，但爲(wei)了方便測量不同(tong)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(chu)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(shì)、管段式三種超聲(sheng)波流量計。(1)外貼式(shì) 外💞貼式超聲波流(liu)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(wu)需管道斷流，即貼(tiē)即⁉️用，它充分體現(xian)了超聲波流量計(ji)安裝簡單、使用方(fang)便的特點。(2)管段式(shì) 某些管道因材質(zhì)疏、導聲不🈲良，或者(zhe)鏽蝕嚴重，襯裏和(he)管道内空間有間(jian)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(zheng)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(huan)能器和測量管組(zu)成一體，解決了外(wai)貼式流量計在測(ce)量中的一個難題(ti)。而且測量精度也(yě)比其它超聲波🍓流(liú)量☎️計要高，但同時(shí)也犧牲了外貼式(shì)超聲波流量計不(bú)斷流安💚裝這一優(yōu)點，要求切開管道(dào)安👄裝換能器。(3)插入(ru)式 插入式超聲波(bo)流量計介于上述(shu)二者中間。在安裝(zhuāng)上可以不斷流，利(lì)用專門工具在有(you)水的管道上打孔(kǒng)，把換能器插🈲入管(guǎn)道内，完成安裝。由(yóu)于換能器在管道(dào)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(qí)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(ji)除上述各種類型(xíng)外，近年來又出現(xiàn)了采用數字化電(dian)路的數字式超聲(shēng)波流量計，把換能(neng)器和轉🏃🏻換器做在(zai)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(qíng)況和測量需要合(he)理選型。3.1多譜勒式(shi)超聲波流量計 隻(zhi)能用于測量含📐有(yǒu)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(li)的污水、雜志含量(liang)穩定的工廠過程(chéng)液等。要注意它對(duì)被測介質要求比(bi)較苛👌刻，即不🈲能是(shì)潔淨水，同時雜技(ji)含量要相對穩定(ding)，才可以正常測量(liang)，而且不同廠家的(de)儀表性能及對被(bèi)測廠家的要求也(ye)不一樣。選擇此類(lei)超聲波流量計即(ji)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(du)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(bo)流量計 适用于臨(lin)時性測量，主要用(yong)于校對管道上已(yi)安裝其它💜流量儀(yí)表的運行狀态，進(jin)行一個區域🔱内的(de)流體平衡測試，檢(jian)🏃🏻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(xuan)用便攜式超聲波(bō)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(sheng)産zui多、應用範圍zui廣(guǎng)泛的是時差👅式超(chao)聲波流量計。它主(zhu)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(ye)可以測量雜技含(hán)量不高(雜質含量(liàng)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(jì)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(jì)💛 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(dàn)随着管徑的增大(da)，成本也會随增加(jiā)，通常情況下，選用(yòng)🙇♀️中小口徑的管段(duàn)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(ru)果有足夠的安裝(zhuang)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(bi)對🔴超聲波信号衰(shuai)減的影響，測量穩(wěn)定性更高，也大大(dà)減小了維護工作(zuo)量。而且，由于插入(rù)式👄換能器✏️也可以(yi)不斷流安裝，所以(yǐ)其應用正在不斷(duàn)推廣。有的廠🛀家推(tui)出了内部爲數字(zì)化電路的超聲波(bo)流量計，其特點是(shì)采用數字電路處(chù)理信号，糾錯能力(lì)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(dian)路可以達到±1.0%)，而且(qie)集成度提高，儀表(biao)體積大大減小，有(yǒu)多種信号輸💃🏻出模(mó)式供選擇，在實際(ji)應用也取得了很(hěn)好👅的效果。用戶在(zài)使用中可以和模(mó)拟電路的超聲波(bo)流量計進行比較(jiao)。超聲波流量計的(de)功能選擇，用㊙️戶可(kě)以根據實際情況(kuang)來确定。如果測量(liàng)雙向流體，一定要(yào)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(liu)體在一定時段有(you)流🤩量情況，可以選(xuǎn)擇🤞帶打印機的超(chao)聲波流量計。總之(zhī)，所選擇的超聲波(bō)流量計的功能既(ji)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(liu)量計的應用 超聲(shēng)波流量計在應用(yòng)中，需要注意以下(xia)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(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(guo)。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(wei)置的确定和方式(shi)的選擇兩個問題(tí)。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(sù)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(he)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(shi)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(yú)即可以用V方式安(ān)裝又可以方🎯式安(ān)裝的換能器，盡量(liàng)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(zhuang)固定式超📧聲波流(liu)量計數量大、範圍(wéi)廣的用戶，可以配(pei)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(yi)是堅持一裝一校(xiao)，即👅對每一台新裝(zhuang)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(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(gu)障還是流量确實(shi)發生了變化🤟。4.4定期(qī)維護與其他流量(liàng)儀表相比，超聲波(bō)流量計的✨維護量(liang)是🌈比較小的。對于(yu)外貼換能器超聲(sheng)波流量計，安裝以(yi)後🈲無水壓損失，無(wú)潛在漏水，隻需定(ding)期檢查換能器是(shì)否松動，與管🛀🏻道之(zhi)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(shang)沉積的雜質、水垢(gòu)等有無🙇🏻漏水現象(xiàng)；如果是一體式超(chao)聲波流量計，要檢(jian)查流量計與管道(dào)之間的法蘭鏈接(jiē)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(wei)護☁️可以确保超聲(shēng)波流量計的長期(qi)穩定運行。超聲波(bō)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(qiáng)度🔞波動大；B、本身測(ce)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(shang))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(jié)垢嚴重，或選擇安(ān)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(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(tou)表面水垢厚。 解🔅決(jué)方📧法：重新調整探(tàn)頭位置，清冼探頭(tóu)發射面💁。4、開機無顯(xian)示檢👅查電源屬性(xing)是✊否與儀表的額(e)定值相對應，保險(xian)絲是否燒斷，如以(yǐ)上問題不薦在，對(dui)建📐議把儀器發回(huí)我司由專業技術(shu)人員檢查。5、開機後(hou)儀表僅有背光，無(wú)任何字符顯示此(ci)情況一般爲程🔱序(xù)芯片失🍓，建議把儀(yi)器發回我司進行(hang)處理。6、儀表在現場(chǎng)強幹擾下無法使(shi)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(yi)表提供穩定的供(gong)電電源，儀表安裝(zhuāng)遠離變頻器和強(qiáng)磁場幹擾，有良好(hao)的接地線。
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