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超(chao)聲波流量計的(de)原理及選型
發(fā)布日期：2025-12-01 浏覽次(ci)數：2307
超聲波流量(liang)計的原理及選(xuan)型插入式超聲(sheng)流量計：可不停(tíng)産安裝和維護(hù)。采用陶瓷傳感(gan)器，使用我公司(sī)鑽孔裝置進行(hang)不停産安裝。一(yī)般爲單聲道測(ce)量，爲了提高測(cè)量準确度，可選(xuan)擇三聲道。管段(duàn)式超聲流量計(ji)：需🔴切開管路👄安(ān)裝，但以後的維(wei)護✂️可不停産。可(ke)選擇單聲道或(huo)三聲道🎯傳感器(qi)。外夾式超聲流(liu)量計：能夠完成(chéng)固定和移動測(ce)量。采用耦合劑(ji)(室✏️溫固🈲化的矽(xi)橡膠或高溫長(zhǎng)鏈📐聚合油脂)安(an)裝，安裝時不損(sǔn)壞管路。便攜式(shi)超🈲聲流量計：便(bian)攜使用，内置可(ke)充電锂電池，适(shì)合移動測💚量，配(pèi)接磁性傳感器(qi)。手持式超聲流(liú)量計：體積小，重(zhong)量輕，内置可充(chōng)電锂電池，手持(chí)使用，配接磁性(xìng)傳感器。防爆型(xíng)超聲流量計：用(yong)于爆炸🚶性環境(jìng)液體流量測量(liang)，爲防爆兼本安(an)型。即轉換器爲(wei)防🔱爆型，傳感器(qi)爲本質安全型(xing)。流🛀🏻量測量系統(tong)：由多台超聲流(liu)量計和系統主(zhǔ)站組成。适于多(duō)條管路的集中(zhōng)測量。超聲熱量(liàng)計：用于供♻️熱系(xì)統的熱量測量(liàng)。電池供電型超(chao)聲流量計：采用(yong)一☁️節锂電池供(gòng)電的一體式超(chāo)聲流量計。适于(yu)無市電供⭕應的(de)測量場合，一節(jiē)電池可使用十(shí)年，具有⚽多📐種測(cè)量功能。系列明(míng)渠流量計，用于(yú)液體明渠流量(liàng)測量，測量🚶♀️傳感(gǎn)器可采用超聲(sheng)速度傳感器、帕(pà)氏槽、P-B槽、三角堰(yan)、矩♊形堰和全寬(kuān)堰，并采用超聲(shēng)液🏃🏻位測量。該系(xì)統明渠㊙️流量計(ji)測量準确、可靠(kào)。采用超聲速度(dù)傳感器時，可測(cè)量大型渠道或(huo)涵洞的液體流(liú)量。堰槽式明渠(qú)流㊙️量計：可使用(yòng)帕氏槽、P-B槽、三角(jiao)堰、矩形堰、全寬(kuān)堰進行💯明渠流(liu)量測量，液位傳(chuan)感器采用超聲(shēng)傳感器。超聲式(shì)明渠流量計：采(cai)用💘超聲傳感器(qì)測量流速及液(yè)位。測量準确度(du)高，适于大型渠(qú)道🌏和涵洞的流(liú)量測量。根據測(ce)量準确度要求(qiú)，超聲速度測量(liang)可選擇單聲道(dào)、雙聲道和三聲(sheng)道📐。超聲式明渠(qu)流量計：采用超(chāo)聲傳感器測量(liang)流速及液位。測(cè)量準确度高，适(shi)于大型🔞渠道和(he)涵洞的流量測(cè)量。根據測量準(zhun)确度要求，超⭐聲(shēng)速度測量可選(xuan)擇單聲道、雙聲(shēng)道和三聲道。超(chao)聲波流量計一(yi)般不作結算計(jì)量儀表使用，對(dui)于現場計量💜點(diǎn)損壞生産不能(neng)停機更換👅，又需(xu)要檢測參數指(zhǐ)導生産的情況(kuang)也往往用到超(chāo)聲💋波流量計。超(chāo)聲波流量計zui大(da)優勢是用于大(dà)口徑流量✂️測量(liang)(管徑大于2米)，即(jí)使有些結算用(yòng)計量點，經過使(shi)用雙方認可，選(xuan)用精度高的超(chao)聲波流量計，可(kě)以節約成本，并(bing)減少維🔅護量。超(chao)聲波流量計的(de)選型及應用摘(zhai)要超聲👣波流量(liàng)計是一種利用(yòng)超聲波脈沖來(lái)測🚩量流體流量(liang)的速度式流量(liang)儀表，它從80年代(dài)開始進‼️入我國(guó)工⛱️業生産和計(jì)量領域，并在90年(nian)🔞代得到迅速發(fā)展。文章對我佃(dian)國内市場上出(chu)現了各類超聲(shēng)💞波流量進行了(le)深入研究分析(xi)，結✔️合多年的實(shí)際應用經驗，系(xi)統闡述了超聲(sheng)波流量計的分(fen)類方法；從儀表(biao)性能、被⭕測介質(zhì)經濟♈性，實用性(xìng)等方面總結了(le)選用超聲波✔️流(liú)量的♌原則，并對(dui)應用中如何選(xuǎn)位、安裝、維護提(ti)出具體建議，爲(wèi)用戶合理選擇(ze)和應用超聲波(bō)流量計提供了(le)一😄些可以借鑒(jiàn)的🆚經驗和方法(fǎ)。關鍵詞超聲❗流(liú)量計；換能器；時(shí)差式；安裝方式(shi) 近幾年來，随着(zhe)電子技術、數字(zi)技術的發展，利(lì)用超聲✌️波脈沖(chòng)測量流體流量(liàng)的技術發展很(hěn)快🐆，基于不同原(yuán)理‼️，适用于不同(tong)場合的各種型(xing)式的超聲波流(liu)量計🐪得到了廣(guang)泛應❌用，同時也(yě)很快，對廣大用(yòng)戶提出如何認(ren)識超聲波流量(liàng)計、怎樣選擇合(he)适的類型，使用(yong)中應注意些✌️什(shí)麽問題等一系(xì)列問題，本文綜(zong)合🤟國内超聲波(bo)流量計目前的(de)發展情況及多(duo)年應用的實踐(jiàn)，對上述問題進(jìn)行了些探讨。1超(chāo)聲波流量計的(de)分類 超聲波流(liú)量計的各類很(hen)多，依照不同的(de)分類方法，可以(yǐ)分✍️爲不同類型(xing)的超聲波流量(liang)計。 1.1多譜勒式超(chāo)聲波流量計 換(huan)能👈器1發射頻率(lǜ)爲f1的超聲波信(xin)号，經過管道内(nèi)液㊙️體中的懸浮(fú)顆💋粒或氣泡後(hòu)，頻率發生偏移(yi)，以f2的頻率反射(she)到換能器2，這就(jiu)是多譜勒将就(jiu)，f2與f1之差即爲多(duo)譜勒頻差fd。 當管(guan)道條件、換能器(qì)安裝位🔞置、發射(she)頻率、聲速确定(dìng)以後，c、f1、θ即爲常數(shù)，流體流速和多(duo)譜勒頻移成正(zheng)比，通過測量頻(pin)移就可👅得到流(liu)體流速，進而求(qiú)得㊙️流體流量。 1.2時(shí)差🌂式超聲波流(liu)量計 時差式超(chāo)聲波流㊙️量計是(shi)利用聲波在流(liu)體中♊順流傳播(bo)和逆流傳播的(de)時間差與流體(tǐ)流速成正比這(zhè)一原理💞來測量(liang)流體流量的。 2區(qu)别 根據超聲波(bo)流量計使用場(chang)合不同，可以分(fen)爲☁️固定⁉️式超聲(sheng)波流量計和便(bian)攜式超聲波流(liu)量計2.1這兩類超(chāo)聲波流量計的(de)主要區别(1)适用(yong)的場合不同 固(gù)定式超聲波流(liu)量計用于安🧑🏽🤝🧑🏻裝(zhuāng)在某一固定位(wei)置，對某一🏃♂️特定(ding)管道内流體的(de)流📞量進行長期(qī)不間斷的計量(liàng)；便💘攜式超聲波(bo)流‼️量計具有很(hen)大的機動性，主(zhǔ)要用于對不同(tong)管🤟道的流體流(liu)量作臨時性測(cè)量。(2)供電方式不(bu)同 固定式超聲(sheng)波流量計要求(qiú)長期連續運行(hang)，所以要使👅用220V交(jiao)流電源，便攜式(shi)超聲波流量計(ji)既可以使用現(xian)場的交流電✍️源(yuán)，也備有内置🆚充(chong)電🔴電池，可以連(lián)續工作5～10h［小😍時］，大(dà)大方便了不同(tóng)場合臨時性流(liu)量測🔞量的需要(yao)。(3)部分功能不同(tóng) 因定式超聲波(bo)流🐆量計，通常都(dou)有4-20mA信号輸出等(děng)功能，供遠傳顯(xiǎn)示使用，但其内(nei)部隻🙇🏻能存貯一(yi)條📱管道的參數(shù)；便攜式超聲波(bō)流量計隻是爲(wei)了現場🈚查看當(dang)時流量和短時(shi)間内的累計流(liú)量，故一般無輸(shū)出信号功能，但(dàn)爲了方便測量(liàng)不同管道流量(liàng)，它具有豐富的(de)貯存功♍能，可以(yǐ)同時存貯數十(shí)條不同🛀🏻管道的(de)參💯數，供随時調(diao)出使用。2.2換能器(qì)供電方式不同(tong) 可✍️以分爲外貼(tiē)式、插入式、管段(duan)式三種超聲波(bo)流✔️量計。(1)外貼式(shi) 外貼式超聲波(bo)流量計是生産(chan)zui早，用戶zui熟悉且(qie)應♻️用zui廣泛的超(chāo)聲波流量計，安(an)裝換能器無需(xū)管道斷流，即貼(tiē)即🏃用，它充分體(ti)現了超聲波流(liu)量計安裝簡單(dān)、使用方便的特(te)點。(2)管段式 某些(xiē)管道因材質疏(shu)、導聲不良，或者(zhě)鏽蝕嚴重，襯裏(lǐ)和管道内空間(jiān)有間隙等原因(yin)，導緻✉️超聲🈲波信(xin)号衰減嚴重，用(yong)外貼式超聲波(bō)流量計無法正(zheng)常測量，所以産(chan)生了管段式超(chāo)聲🌍波流量計。管(guǎn)段👨❤️👨式超聲波流(liú)🔱量計把🏃♀️換能器(qì)和測量管組成(chéng)一體，解決了外(wài)貼式流量計✔️在(zài)測量中的一個(ge)難題。而且測量(liang)精度也比其它(ta)超聲波流量計(jì)要高，但同時也(ye)犧牲了外貼式(shi)超🔴聲波流量計(jì)不斷流📧安裝這(zhè)一優點，要求切(qie)開管道安㊙️裝換(huàn)能🏃🏻器。(3)插入式 插(chā)入式💞超聲波流(liu)量計介于上述(shù)二🌏者中間。在安(ān)裝上可以不斷(duan)流😄，利用專門工(gōng)具在有水的管(guǎn)道上打孔，把換(huan)能器插❌入管道(dào)内，完成安裝。由(you)于換能器在管(guan)道内，其信号的(de)發射、接受隻經(jīng)過被測介質，而(er)不經過管壁和(hé)襯裏，所以其測(cè)量不受管質和(hé)管襯材料限制(zhì)。3超聲波流量計(jì)的選型🎯 超聲波(bo)流👅量計除上述(shu)各種類型外，近(jin)年來又出現了(le)采⭕用數字化電(dian)路的數字式超(chao)聲波流量計，把(ba)換能器和轉✏️換(huan)器做在一👉起的(de)一體式超聲波(bō)流量計，等等。面(mian)對衆多類型的(de)超聲波流量計(jì)，用☎️戶要根據實(shí)際情況和測量(liàng)需要合理選型(xíng)。3.1多譜勒式超聲(sheng)波流量計 隻能(neng)用于測量含有(you)适量能反射超(chao)聲波信号的顆(ke)粒或氣泡的流(liú)體，如工廠排放(fang)液、未處理的污(wu)水、雜志含量穩(wen)定的工廠過程(cheng)液等。要注意它(tā)對被測介質要(yao)求比較苛刻，即(jí)不能是潔淨水(shui)，同時雜技含量(liang)要💃🏻相對穩定，才(cái)可以正常測量(liàng)，而且不♉同廠家(jia)的儀表性能及(ji)對被測廠家的(de)要求也不一樣(yang)。選擇此類超聲(sheng)波流量計即要(yao)對被測介質☀️心(xīn)中有數，也要對(dui)所🐆選用的超聲(shēng)波流量計的性(xìng)能、精度和對被(bei)測介質㊙️的要求(qiu)有深入的了解(jiě)。3.2便攜式超聲波(bō)流量計 适用于(yú)臨時性測量，主(zhǔ)要用于校對管(guan)道上已安裝其(qí)它流♍量儀表的(de)運行狀态，進行(háng)一個區域内的(de)流體平衡測試(shi)，檢查管道的當(dāng)時流量情況等(deng)。如果不作固定(dìng)安裝，而用于這(zhe)些用途時，選用(yong)便攜式超聲波(bo)流量計既方便(bian)又經濟。3.3時差式(shi)超聲波流量計(jì) 目前生産zui多、應(yīng)用範圍zui廣泛的(de)是時差式超聲(sheng)波流量計。它主(zhǔ)要用來測量潔(jié)淨的流體流量(liang)，在自來水公司(sī)和工業用水領(ling)域，得到廣泛應(ying)用。此外它也可(kě)以測量雜技含(hán)量🐇不高(雜質含(hán)量小于10g/L，粒徑小(xiao)于💯1mm)的均勻流體(ti)，如污水等介質(zhì)的流量，而且精(jīng)度可達±1.5%。實際應(yīng)用✂️表明，選用時(shi)差☀️式超聲波流(liu)量計，對相應流(liú)體的測量都可(kě)以達到滿意的(de)效果。3.4管道式超(chao)聲波流量計 精(jīng)度zui高，可🌏達到±0.5%，而(ér)且不受管道材(cái)質、襯裏的限制(zhi)，适用于流量測(cè)量精度要求高(gāo)的場合。但随着(zhe)管徑的增大，成(chéng)本也會随增♉加(jia)，通常情況下，選(xuan)用中小口徑的(de)管段式超聲波(bo)流量計，較爲經(jing)濟。3.5固定式超聲(shēng)波流量計 如果(guǒ)有足夠的安裝(zhuang)空🐕間，使用插入(rù)式換能器代替(tì)外貼式換能器(qì)，*消除了管襯、結(jie)垢及管壁對超(chao)聲波信号衰減(jian)的影響，測量穩(wen)定🐆性更高，也大(dà)大減小了維護(hu)工作量。而且，由(yóu)于插入式換能(néng)器也可🐉以不斷(duàn)流安裝，所以其(qi)應用正在不斷(duàn)推🐆廣。有的廠家(jiā)推出了内部爲(wei)數字化電路的(de)超聲波流量計(jì)，其特點✨是采用(yong)數字電路處理(lǐ)信号，糾錯能力(lì)增強，取🚶♀️樣及時(shí)，精度提高(模拟(ni)電路的精度爲(wei)±1.5%，數字電路可㊙️以(yi)達到±1.0%)，而且集成(chéng)度提高，儀表體(ti)積大大減小，有(you)多🛀種信号輸🐪出(chu)模式供選擇，在(zài)實際應用也取(qǔ)得了很好的效(xiao)果。用戶在‼️使用(yong)中可以和模拟(nǐ)電路的超聲波(bo)流量計進行比(bi)較。超聲💋波流量(liang)計的功能選擇(ze)，用戶可以根據(ju)實際情況來确(què)定。如果🔴測量雙(shuang)向流體🚩，一定要(yao)選💃擇🐕帶有正負(fù)計量功能的超(chao)聲👄波流量計；如(rú)果用戶需要定(ding)期了解流體在(zài)一定時段有❗流(liu)🈲量情況，可以選(xuǎn)擇帶打印機的(de)超聲波流量計(ji)。總之，所🧑🏾🤝🧑🏼選擇的(de)超聲波流量計(ji)的功能既要滿(mǎn)足用戶需要㊙️，也(ye)不必貪多求全(quan)，造成許多功能(néng)閉置不用，而增(zeng)加購買成本。4超(chāo)🌈聲波流📧量計的(de)應用 超聲波流(liu)量計在應用中(zhōng)，需👣要注⛹🏻♀️意以下(xia)幾個方面的問(wèn)題：4.1正确選擇這(zhè)是超聲波流量(liang)計能夠正☂️常工(gōng)作的基礎。如果(guǒ)選型不當，或會(hui)造成流量無👨❤️👨法(fa)測量，或者用戶(hù)使用不做便等(deng)後果。具體選型(xing)原則，前面已做(zuò)了詳細的介紹(shao)。4.2合理安裝換能(neng)器安裝不合理(lǐ)是超聲波流量(liang)計不能正常工(gōng)作的主要原✊因(yīn)。安裝換能器需(xū)要考慮位置的(de)确定和方式的(de)選擇兩個問題(ti)。确定位置時🏃🏻除(chú)保證足夠的上(shàng)、下♻️遊直管段外(wai)，尤其要注🏃🏻♂️意換(huàn)能器盡量避開(kāi)有變頻調速嚣(xiao)、電👉焊機等污染(ran)電源的📧場合。在(zài)安裝方式上，主(zhǔ)要有對貼安裝(zhuang)方式和V方式、Z方(fāng)式三種。多譜勒(lè)式超聲波流量(liang)計采用對貼式(shi)安🚶裝方式，時差(cha)式超聲波流量(liàng)計采用V方式和(hé)Z方式，通常情況(kuàng)下，管徑小于300mm時(shí)，采用V方式安裝(zhuang)，管徑大于200mm時🏃♀️，采(cǎi)用Z方式安裝。對(dui)于即可以用V方(fāng)式安裝又可以(yǐ)方式安裝的換(huan)能器，盡量選用(yong)Z方式。實踐表明(ming)，Z方式安裝的換(huan)能器超聲波信(xìn)号強度高，測💞量(liàng)的穩定性也好(hao)。4.3及時核校 對于(yú)現場安裝固定(dìng)式超聲波流量(liàng)計數量大、範圍(wéi)廣的用戶，可以(yi)配備一台同類(lei)型的便🔴攜式超(chao)聲波流量計，用(yòng)于核校現場儀(yi)表的情況。一是(shì)堅持一裝一校(xiào)，即對每一台新(xin)裝超聲波流量(liang)計在安裝調試(shì)時進行核校♌，确(què)保選位好、安裝(zhuāng)好、測量準；二是(shì)對在線運行的(de)超聲波流量計(ji)發生流量突變(biàn)時，要利用便攜(xie)式超聲波流量(liang)計進行及時核(he)校，查清流量突(tu)變的原因，弄清(qīng)楚是儀表發生(sheng)故障還是流量(liàng)确實發生了變(biàn)化。4.4定期維護與(yu)其他流量儀表(biǎo)相比，超聲波流(liú)量計的⁉️維護量(liàng)是比較小的。對(dui)于外貼換能器(qi)超聲波流量計(jì)，安🌂裝以後無水(shui)壓損失，無潛在(zài)漏水，隻需定期(qī)檢查換能器是(shi)否松動，與管♍道(dào)之間的粘合劑(ji)是否良好即可(ke)；插入式超聲波(bō)流👅量計，要定期(qī)清理探頭上沉(chén)積的雜質、水垢(gòu)等有無♌漏水現(xian)象；如果是一體(ti)🈲式超聲波流量(liàng)計，要檢查流量(liàng)計與管道之間(jiān)的💋法蘭鏈接是(shi)否良好，并考慮(lü)現場溫度和💯濕(shī)度對其電子部(bù)件的影響，等待(dài)。定期維護❄️可以(yi)确保超聲波流(liu)量計的長期穩(wěn)定運行🏃。超聲波(bo)流量計使✌️用中(zhōng)注意事項1、瞬時(shí)流量計波動大(dà)？ A、信🔞号🈲強度波動(dong)大；B、本身測量流(liu)體波動大； 解決(jue)方法：調整好探(tan)頭位置，提高信(xìn)号強度(保持在(zài)3%以上)保證信号(hao)強度穩定，如本(ben)身流體波動大(dà)，則位置不好，重(zhong)新🧑🏾🤝🧑🏼選點，确保*D後(hòu)5D的工況要求🈲。2、外(wài)夾式流量計信(xìn)号低？管徑過大(da)，管道❤️結垢嚴重(zhòng)，或選擇安裝方(fang)式不對。 解決方(fāng)法：對于管徑過(guo)大、結垢嚴重，建(jian)議采用插入式(shì)探🆚頭，或選擇“Z"型(xíng)安裝方式。3插入(rù)式探頭使用一(yi)段時間後信号(hào)降🐪低？可能探頭(tou)發生偏移或探(tàn)頭表面水垢🐕厚(hou)。 解決方法：重新(xin)調整探頭位置(zhi)，清冼探頭發射(she)面。4、開機無顯示(shi)🎯檢查電源屬性(xìng)是否與儀表的(de)額定值相對應(ying)，保險絲是否🐕燒(shāo)斷，如以上問題(tí)不🧡薦在，對建議(yì)把儀器發回我(wo)司由專業技術(shù)人員檢查。5、開機(ji)後儀表僅有背(bei)光，無任何字符(fu)顯🏃示此情❄️況一(yī)般爲程序芯片(piàn)失，建議把儀器(qì)發回我司進行(hang)處理。6、儀表在現(xiàn)場強幹擾下無(wú)法使用？ 供電電(diàn)源波動範圍較(jiào)大，周圍有變頻(pin)器或強磁場幹(gàn)擾，接地線不正(zheng)确⛹🏻♀️。 解決方法：給(gěi)✍️儀表提供穩定(ding)的供電電源，儀(yí)表安裝遠離變(biàn)頻器和強磁場(chǎng)幹擾，有良好的(de)接地線。
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