●管段式超聲流量計(jì):需切開管路安裝,但以后的維護(hù)可不停產(chǎn)。可選擇單聲道或三聲道傳感器。
●外夾式超聲流量計(jì):能夠完成固定和移動測量。采用專用耦合劑(室溫固化的硅橡膠或高溫長鏈聚合油脂)安裝,安裝時(shí)不損壞管路。
●便攜式超聲流量計(jì):便攜使用,內(nèi)置可充電鋰電池,適合移動測量,配接磁性傳感器。 ●手持式超聲流量計(jì):體積小,重量輕,內(nèi)置可充電鋰電池,手持使用,配接磁性傳感器。
●防爆型超聲流量計(jì):用于爆炸性環(huán)境液體流量測量,為防爆兼本安型。即轉(zhuǎn)換器為防爆型,傳感器為本質(zhì)安全型。
●流量測量系統(tǒng):由多臺超聲流量計(jì)和系統(tǒng)主站組成。適于多條管路的集中測量。 ●超聲熱量計(jì):用于供熱系統(tǒng)的熱量測量。
●電池供電型超聲流量計(jì):采用一節(jié)鋰電池供電的一體式超聲流量計(jì)。適于無市電供應(yīng)的測量場合,一節(jié)電池可使用十年,具有多種測量功能。
系列明渠流量計(jì),用于液體明渠流量測量,測量傳感器可采用超聲速度傳感器、帕氏槽、P-B槽、三角堰、矩形堰和全寬堰,并采用超聲液位測量。該系統(tǒng)明渠流量計(jì)測量準(zhǔn)確、可靠。采用超聲速度傳感器時(shí),可測量大型渠道或涵洞的液體流量。
●堰槽式明渠流量計(jì):可使用帕氏槽、P-B槽、三角堰、矩形堰、全寬堰進(jìn)行明渠流量測量,液位傳感器采用超聲傳感器。
●超聲式明渠流量計(jì):采用超聲傳感器測量流速及液位。測量準(zhǔn)確度高,適于大型渠道和涵洞的流量測量。根據(jù)測量準(zhǔn)確度要求,超聲速度測量可選擇單聲道、雙聲道和三聲道。 超聲波流量計(jì)
超聲波流量計(jì)是近代發(fā)展起來的一種新型測量流量的儀表,只要能傳播聲音的流體均可以用超聲波流量計(jì)測量;超聲波流量計(jì)可以測量高粘度液體、非導(dǎo)電性液體或氣體的流量,其測量流速的原理是:超聲波在流體中的傳播速度會隨被測流體流速而變化。
超聲波流量計(jì)一般不作結(jié)算計(jì)量儀表使用,對于現(xiàn)場計(jì)量點(diǎn)損壞生產(chǎn)不能停機(jī)更換,又需要檢測參數(shù)指導(dǎo)生產(chǎn)的情況也往往用到超聲波流量計(jì)。超聲波流量計(jì)最大優(yōu)勢是用于大口徑流量測量(管徑大于2米),即使有些結(jié)算用計(jì)量點(diǎn),經(jīng)過使用雙方認(rèn)可,選用精度高的超聲波流量計(jì),可以節(jié)約成本,并減少維護(hù)量。 超聲波流量計(jì)的選型及應(yīng)用
1超聲波流量計(jì)的分類
超聲波流量計(jì)的各類很多,依照不同的分類方法,可以分為不同類型的超聲波流量計(jì)。
1.1多譜勒式超聲波流量計(jì)
換能器1發(fā)射頻率為f1的超聲波信號,經(jīng)過管道內(nèi)液體中的懸浮顆粒或氣泡后,頻率發(fā)生偏移,以f2的頻率反射到換能器2,這就是多譜勒將就,f2與f1之差即為多譜勒頻差fd。
當(dāng)管道條件、換能器安裝位置、發(fā)射頻率、聲速確定以后,c、f1、θ即為常數(shù),流體流速和多譜勒頻移成正比,通過測量頻移就可得到流體流速,進(jìn)而求得流體流量。
1.2時(shí)差式超聲波流量計(jì)
時(shí)差式超聲波流量計(jì)是利用聲波在流體中順流傳播和逆流傳播的時(shí)間差與流體流速成正比這一原理來測量流體流量的。
2區(qū)別
根據(jù)超聲波流量計(jì)使用場合不同,可以分為固定式超聲波流量計(jì)和便攜式超聲波流量計(jì)。
2.1這兩類超聲波流量計(jì)的主要區(qū)別
(1)適用的場合不同
固定式超聲波流量計(jì)用于安裝在某一固定位置,對某一特定管道內(nèi)流體的流量進(jìn)行長期不間斷的計(jì)量;便攜式超聲波流量計(jì)具有很大的機(jī)動性,主要用于對不同管道的流體流量作臨時(shí)性測量。
(2)供電方式不同
固定式超聲波流量計(jì)要求長期連續(xù)運(yùn)行,所以要使用220V交流電源,便攜式超聲波流量計(jì)既可以使用現(xiàn)場的交流電源,也備有內(nèi)置充電電池,可以連續(xù)工作5~10h[小時(shí)],大大方便了不同場合臨時(shí)性流量測量的需要。
(3)部分功能不同
因定式超聲波流量計(jì),通常都有4-20mA信號輸出等功能,供遠(yuǎn)傳顯示使用,但其內(nèi)部只能存貯一條管道的參數(shù);便攜式超聲波流量計(jì)只是為了現(xiàn)場查看當(dāng)時(shí)流量和短時(shí)間內(nèi)的累計(jì)流量,故一般無輸出信號功能,但為了方便測量不同管道流量,它具有豐富的貯存功能,可以同時(shí)存貯數(shù)十條不同管道的參數(shù),供隨時(shí)調(diào)出使用。 2.2換能器供電方式不同
可以分為外貼式、插入式、管段式三種超聲波流量計(jì)。
(1)外貼式
外貼式超聲波流量計(jì)是生產(chǎn)最早,用戶最熟悉且應(yīng)用最廣泛的超聲波流量計(jì),安裝換能器無需管道斷流,即貼即用,它充分體現(xiàn)了超聲波流量計(jì)安裝簡單、使用方便的特點(diǎn)。
(2)管段式
某些管道因材質(zhì)疏、導(dǎo)聲不良,或者銹蝕嚴(yán)重,襯里和管道內(nèi)空間有間隙等原因,導(dǎo)致超聲波信號衰減嚴(yán)重,用外貼式超聲波流量計(jì)無法正常測量,所以產(chǎn)生了管段式超聲波流量計(jì)。
管段式超聲波流量計(jì)把換能器和測量管組成一體,解決了外貼式流量計(jì)在測量中的一個(gè)難題。而且測量精度也比其它超聲波流量計(jì)要高,但同時(shí)也犧牲了外貼式超聲波流量計(jì)不斷流安裝這一優(yōu)點(diǎn),要求切開管道安裝換能器。
(3)插入式
插入式超聲波流量計(jì)介于上述二者中間。在安裝上可以不斷流,利用專門工具在有水的管道上打孔,把換能器插入管道內(nèi),完成安裝。由于換能器在管道內(nèi),其信號的發(fā)射、接受
只經(jīng)過被測介質(zhì),而不經(jīng)過管壁和襯里,所以其測量不受管質(zhì)和管襯材料限制。
3超聲波流量計(jì)的選型
超聲波流量計(jì)除上述各種類型外,近年來又出現(xiàn)了采用數(shù)字化電路的數(shù)字式超聲波流量計(jì),把換能器和轉(zhuǎn)換器做在一起的一體式超聲波流量計(jì),等等。面對眾多類型的超聲波流量計(jì),用戶要根據(jù)實(shí)際情況和測量需要合理選型。
3.1多譜勒式超聲波流量計(jì)
只能用于測量含有適量能反射超聲波信號的顆?;驓馀莸牧黧w,如工廠排放液、未處理的污水、雜志含量穩(wěn)定的工廠過程液等。要注意它對被測介質(zhì)要求比較苛刻,即不能是潔凈水,同時(shí)雜技含量要相對穩(wěn)定,才可以正常測量,而且不同廠家的儀表性能及對被測廠家的要求也不一樣。選擇此類超聲波流量計(jì)即要對被測介質(zhì)心中有數(shù),也要對所選用的超聲波流量計(jì)的性能、精度和對被測介質(zhì)的要求有深入的了解。
3.2便攜式超聲波流量計(jì)
適用于臨時(shí)性測量,主要用于校對管道上已安裝其它流量儀表的運(yùn)行狀態(tài),進(jìn)行一個(gè)區(qū)域內(nèi)的流體平衡測試,檢查管道的當(dāng)時(shí)流量情況等。如果不作固定安裝,而用于這些用途時(shí),選用便攜式超聲波流量計(jì)既方便又經(jīng)濟(jì)。
3.3時(shí)差式超聲波流量計(jì)
目前生產(chǎn)最多、應(yīng)用范圍最廣泛的是時(shí)差式超聲波流量計(jì)。它主要用來測量潔凈的流體流量,在自來水公司和工業(yè)用水領(lǐng)域,得到廣泛應(yīng)用。此外它也可以測量雜技含量不高(雜質(zhì)含量小于10g/L,粒徑小于1mm)的均勻流體,如污水等介質(zhì)的流量,而且精度可達(dá)±1.5%。實(shí)際應(yīng)用表明,選用時(shí)差式超聲波流量計(jì),對相應(yīng)流體的測量都可以達(dá)到滿意的效果。
3.4管道式超聲波流量計(jì)
精度最高,可達(dá)到±0.5%,而且不受管道材質(zhì)、襯里的限制,適用于流量測量精度要求高的場合。但隨著管徑的增大,成本也會隨增加,通常情況下,選用中小口徑的管段式超聲波流量計(jì),較為經(jīng)濟(jì)。
3.5固定式超聲波流量計(jì)
如果有足夠的安裝空間,使用插入式換能器代替外貼式換能器,徹底消除了管襯、結(jié)垢及管壁對超聲波信號衰減的影響,測量穩(wěn)定性更高,也大大減小了維護(hù)工作量。而且,由于插入式換能器也可以不斷流安裝,所以其應(yīng)用正在不斷推廣。
有的廠家推出了內(nèi)部為數(shù)字化電路的超聲波流量計(jì),其特點(diǎn)是采用數(shù)字電路處理信號,糾錯(cuò)能力增強(qiáng),取樣及時(shí),精度提高(模擬電路的精度為±1.5%,數(shù)字電路可以達(dá)到±1.0%),而且集成度提高,儀表體積大大減小,有多種信號輸出模式供選擇,在實(shí)際應(yīng)用也取得了很好的效果。用戶在使用中可以和模擬電路的超聲波流量計(jì)進(jìn)行比較。
超聲波流量計(jì)的功能選擇,用戶可以根據(jù)實(shí)際情況來確定。如果測量雙向流體,一定要選擇帶有正負(fù)計(jì)量功能的超聲波流量計(jì);如果用戶需要定期了解流體在一定時(shí)段有流量情況,可以選擇帶打印機(jī)的超聲波流量計(jì)??傊?,所選擇的超聲波流量計(jì)的功能既要滿足用戶需要,也不必貪多求全,造成許多功能閉置不用,而增加購買成本。 4超聲波流量計(jì)的應(yīng)用
超聲波流量計(jì)在應(yīng)用中,需要注意以下幾個(gè)方面的問題:
4.1正確選擇
這是超聲波流量計(jì)能夠正常工作的基礎(chǔ)。如果選型不當(dāng),或會造成流量無法測量,或者用戶使用不做便等后果。具體選型原則,前面已做了詳細(xì)的介紹。
4.2合理安裝
換能器安裝不合理是超聲波流量計(jì)不能正常工作的主要原因。安裝換能器需要考慮位置的確定和方式的選擇兩個(gè)問題。確定位置時(shí)除保證足夠的上、下游直管段外,尤其要注意換能器盡量避開有變頻調(diào)速囂、電焊機(jī)等污染電源的場合。在安裝方式上,主要有對貼安裝方式和V方式、Z方式三種。多譜勒式超聲波流量計(jì)采用對貼式安裝方式,時(shí)差式超聲波流量計(jì)采用V方式和Z方式,通常情況下,管徑小于300mm時(shí),采用V方式安裝,管徑大于200mm時(shí),采用Z方式安裝。對于即可以用V方式安裝又可以方式安裝的換能器,盡量選用Z方式。實(shí)踐表明,Z方式安裝的換能器超聲波信號強(qiáng)度高,測量的穩(wěn)定性也好。
4.3及時(shí)核校
對于現(xiàn)場安裝固定式超聲波流量計(jì)數(shù)量大、范圍廣的用戶,可以配備一臺同類型的便攜式超聲波流量計(jì),用于核?,F(xiàn)場儀表的情況。一是堅(jiān)持一裝一校,即對每一臺新裝超聲波流量計(jì)在安裝調(diào)試時(shí)進(jìn)行核校,確保選位好、安裝好、測量準(zhǔn);二是對在線運(yùn)行的超聲波流量計(jì)發(fā)生流量突變時(shí),要利用便攜式超聲波流量計(jì)進(jìn)行及時(shí)核校,查清流量突變的原因,弄清楚是儀表發(fā)生故障還是流量確實(shí)發(fā)生了變化。 4.4定期維護(hù)
與其他流量儀表相比,超聲波流量計(jì)的維護(hù)量是比較小的。對于外貼換能器超聲波流量計(jì),安裝以后無水壓損失,無潛在漏水,只需定期檢查換能器是否松動,與管道之間的粘合劑是否良好即可;插入式超聲波流量計(jì),要定期清理探頭上沉積的雜質(zhì)、水垢等有無漏水現(xiàn)象;如果是一體式超聲波流量計(jì),要檢查流量計(jì)與管道之間的法蘭鏈接是否良好,并考慮現(xiàn)