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超(chao)聲波流量計的(de)原理及選型
發(fa)布日期：2025-12-01 浏覽次(cì)數：2307
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超聲波流量(liang)計的原理及選(xuǎn)型插入式超聲(sheng)流量計：可🐇不停(ting)産💁安裝和維護(hu)。采用陶瓷傳感(gǎn)器，使用我公司(si)鑽孔裝置進👨❤️👨行(háng)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(duan)式超聲流量計(ji)：需切開管路👣安(an)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(cè)量。采用耦合劑(jì)(室溫固化的矽(xī)橡⭐膠或高🛀🏻溫長(zhang)鏈聚合油脂)安(an)裝，安裝時不損(sun)壞管路。便攜式(shi)超聲流量計：便(biàn)攜使用，内置可(ke)充✉️電锂電池，适(shì)合移動測量，配(pei)接磁性傳感器(qi)。手持式超聲流(liu)量計：體積小，重(zhòng)量輕，内置可充(chōng)電❌锂電池，手持(chí)使用，配接磁性(xing)傳感器。防🔆爆型(xing)超聲流量計：用(yòng)于🐪爆炸性環境(jìng)液體流量測量(liàng)，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(tǒng)：由多台超聲流(liu)量✨計和系統主(zhu)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(liang)。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(chao)聲流量計。适🆚于(yú)無市電供應的(de)測量場合，一節(jiē)電池可使用十(shi)年，具有多種測(ce)量功能🥰。系列明(ming)渠🈚流量計，用于(yu)液體💘明渠流量(liang)測量，測量傳感(gan)器可采用超聲(sheng)速度傳感器、帕(pa)氏👌槽、P-B槽、三角堰(yàn)、矩🌈形堰和全寬(kuān)堰，并采用超聲(sheng)液😄位測量。該系(xi)📐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(liu)量。堰槽式明渠(qú)流量計：可使用(yong)帕氏槽、P-B槽、三角(jiǎo)堰、矩形堰、全寬(kuan)堰進行☀️明渠流(liu)量測量，液位傳(chuán)感器采用超聲(sheng)傳感器。超聲式(shì)明渠流量⚽計：采(cai)用超聲傳感器(qi)測量流速及液(ye)位。測量準确度(dù)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(qiu)，超聲速度測量(liàng)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(ce)量準确度高⛱️，适(shì)于大型渠道和(hé)涵洞的流量測(ce)量。根據測量準(zhǔn)确度要求，超聲(sheng)速度測量可選(xuǎn)擇單聲道、雙聲(sheng)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(dian)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(liàng)(管徑大于2米)，即(ji)使有些結算💃用(yong)計量點，經過使(shǐ)用雙方認可，選(xuan)用精度高的超(chāo)聲📞波流量計，可(ke)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(guo)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(diàn)國内市場上出(chu)現了各類超聲(sheng)🛀🏻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(xì)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(zhi)經濟❓性，實用性(xing)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(xuan)位、安裝、維護提(tí)出具體建議，爲(wèi)用戶合理選擇(zé)和應用超🏒聲波(bo)流量計提供了(le)一些可以借鑒(jiàn)的經驗和方法(fa)。關鍵詞超聲📞流(liu)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(li)用超聲波脈沖(chong)測量流體流量(liang)的技術發展很(hen)快🌈，基于不同原(yuán)理㊙️，适用✌️于不同(tóng)場合的各種型(xíng)式的超聲波流(liú)量計✍️得到了廣(guǎng)泛🥵應🐇用，同時也(ye)很快，對廣大用(yong)戶提出如何認(rèn)識超聲波流量(liang)計、怎樣選擇合(hé)适的類型，使用(yòng)中應注意些什(shi)麽問題等一系(xi)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(duō)年應用的實踐(jiàn)，對上述問題進(jin)行了些探讨。1超(chao)聲波流量計的(de)分類 超聲波流(liú)量計的各類很(hěn)多，依照不同的(de)分類方法，可以(yi)分🔱爲不同類型(xing)的超聲波流量(liàng)計。 1.1多譜勒式超(chao)聲波流量計 換(huan)能器1發射頻率(lü)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(hou)，頻率發生偏移(yí)，以✉️f2的頻率反射(she)到換能器2，這就(jiù)是多譜勒🔞将就(jiu)，f2與f1之差即爲多(duo)譜勒頻差fd。 當管(guǎn)道條件、換能器(qi)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(duō)譜👣勒頻移成正(zheng)比，通過測量頻(pín)移就可得到流(liú)體流速，進而♉求(qiu)得流體流量。 1.2時(shi)差式超聲波流(liú)量計 時差式超(chāo)聲波流量計是(shì)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(ti)流速成正比這(zhè)一原理來測量(liang)流體流量的。 2區(qū)别 根據超聲波(bō)流量計使用場(chǎng)合不同，可以分(fèn)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(wèi)置，對某一特定(dìng)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(tóng)管道的流體📱流(liú)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(qiu)長期連續運行(hang)，所以要使♌用220V交(jiāo)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(lian)續工作5～10h［小時］，大(da)大👈方便了不同(tong)場合臨時性流(liu)量🚩測量的需要(yao)。(3)部分功能不同(tong) 因定式超聲波(bo)流量計，通常都(dōu)有4-20mA信号輸出㊙️等(deng)功能，供遠傳顯(xiǎn)示使用，但其内(nèi)部隻🐉能存貯一(yī)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(shí)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(liang)不同管道流🤞量(liàng)，它具有豐富的(de)貯存功能，可以(yi)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(qi)供電方式不👌同(tóng) 可以分爲外貼(tiē)式、插入式、管段(duàn)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(chao)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(liú)量計安裝簡單(dān)、使用方便的特(te)點㊙️。(2)管段式 某些(xie)管道因材質疏(shu)、導聲不良，或者(zhe)鏽蝕嚴重，襯裏(li)和🌈管道内空✍️間(jiān)有間隙等原因(yin)，導緻超聲波信(xìn)号衰減嚴重，用(yòng)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(chao)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(wai)貼式流量計在(zài)測量中的一個(gè)難題。而且測量(liàng)精度也比🛀🏻其它(tā)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(zhe)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(liú)量計介于上述(shu)二者中間。在安(ān)裝上可以不斷(duan)流，利用專門工(gong)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(yóu)于換能器在管(guǎn)道内，其信号的(de)發射、接受隻經(jīng)過被測介質，而(ér)不經過管壁和(he)襯裏，所以其測(ce)量🌍不受管🛀🏻質和(he)管襯材料限制(zhì)。3超聲波流量計(jì)的選型 超聲波(bō)流量計除上述(shu)各種類型外，近(jìn)年來又出現了(le)采用數字化電(dian)路的數字式超(chāo)聲波流量計，把(bǎ)換能器和轉換(huan)器做在一起的(de)一體式超聲波(bo)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(xing)。3.1多譜勒式超聲(shēng)波流量計 隻能(neng)用于測量含有(yǒu)适量能反射超(chāo)聲波信号的顆(kē)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(ta)對被測介質要(yào)求比🈲較苛刻，即(ji)不能是潔淨水(shuǐ)，同時雜技含量(liàng)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(duì)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(bo)流量計 适用于(yu)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(shì)，檢👌查管道的當(dang)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(bō)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(zhu)要用來測量潔(jie)淨的流體流量(liang)，在自來水公司(si)和工業用水領(lǐng)域，得到廣泛應(ying)用。此外它也可(kě)以測量🚩雜技含(han)量不高(雜質含(hán)量小于10g/L，粒徑小(xiǎo)于1mm)的均勻流體(tǐ)，如污水等介質(zhì)的流量，而且精(jing)度可達±1.5%。實際應(yīng)用表明，選用時(shí)差式超聲波流(liú)量計，對相應流(liú)體的測量都🈲可(ke)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(jiā)，通常情況下，選(xuǎn)用🌈中小口徑的(de)管段式超聲波(bo)流量計，較爲經(jīng)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(ti)外貼式換能器(qì)，*消除了管襯、結(jié)垢及管壁對超(chāo)聲波信号衰減(jian)的影響，測量穩(wen)定🔴性更高，也大(da)大減小了維護(hù)工作量。而且，由(yóu)于插入式換能(neng)器💋也可以不斷(duàn)流安裝，所以其(qí)應♻️用正在不斷(duàn)推廣。有的廠家(jia)推出了内部爲(wèi)數字化電路的(de)超聲🌐波流量計(ji)，其👣特點是采用(yong)數字電路處理(li)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(wèi)±1.5%，數字電路可🤞以(yǐ)🤞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(chū)模式供選擇，在(zai)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(bǐ)較。超聲波流量(liàng)計的功能選擇(zé)，用戶可以根據(ju)實際情況來确(que)定。如果測量雙(shuāng)向流體，一定要(yao)選擇帶有正負(fu)計量功能的超(chāo)聲⛹🏻♀️波流量計；如(ru)果用戶需要定(ding)期了解流體在(zai)一定時段有🏒流(liú)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(jì)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(neng)閉置不用，而增(zēng)加購買成本。4超(chāo)聲波流量計的(de)應用 超聲波流(liú)量計在應用中(zhong)，需🐉要注意以下(xià)幾個方面的問(wen)題：4.1正确選擇這(zhè)是超聲波流量(liang)計🤩能夠正常工(gong)作的基礎。如果(guǒ)選型不當，或會(hui)造成流量無法(fǎ)測量，或者用戶(hù)🐇使用不做便等(deng)後果。具體選型(xíng)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(gong)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(shang)、下遊直管段外(wài)，尤其要注❓意換(huan)能器盡量避開(kai)有變頻調速嚣(xiāo)、電🤟焊機等污染(ran)電源的場合。在(zai)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(le)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(he)Z方式，通常☁️情況(kuang)下💘，管徑小于300mm時(shí)，采用V方式安裝(zhuāng)，管徑大于200mm時🈲，采(cǎi)用Z方式安裝。對(dui)于即可以用V方(fang)式安裝又可以(yǐ)方💜式安裝💛的換(huan)🧡能器，盡量選用(yòng)Z方式。實踐表明(míng)，Z方式安裝的換(huàn)能器超聲波信(xìn)号🏃🏻強度高，測量(liang)的穩定性也好(hǎo)。4.3及時核校 對于(yu)現場安裝固定(ding)💃式超💁聲波流量(liang)計數量大、範圍(wéi)廣❌的用戶，可以(yǐ)配備一台同類(lei)型的便✊攜式超(chāo)聲🐪波流量計，用(yòng)于核校現場儀(yí)表的情況。一✂️是(shi)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(que)保選位好、安裝(zhuang)好、測量準；二是(shì)對在線運行的(de)超聲波流量計(jì)發🈲生流量突變(bian)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(shēng)故障還☂️是流量(liàng)确實發生了變(biàn)化。4.4定期維護與(yǔ)其他流量儀表(biao)相比，超聲波流(liú)量計的維護量(liàng)是💁比較小的。對(duì)于外貼換能器(qì)超聲波流量計(jì)，安裝以後無水(shuǐ)壓損失，無潛在(zài)漏水，隻需定期(qī)檢查換能器是(shì)否🐆松動，與管💛道(dào)之間的粘合劑(ji)是否良好即可(kě)；插入式超聲波(bo)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(xiàn)象；如果是一體(tǐ)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(lǜ)現✍️場溫度和濕(shi)度對其電子部(bu)件的影響，等待(dài)。定期維護可以(yǐ)确保超聲波流(liú)量計的長期穩(wěn)定運行。超聲波(bō)流量計使用中(zhong)注意事項1、瞬時(shí)流量計波動大(da)？ A、信号強度🈲波動(dòng)大；B、本身測量流(liu)體波動大； 解決(jué)方法：調整好探(tan)頭🚶♀️位置，提高信(xin)号強度(保持在(zai)🔞3%以上)保證信号(hao)強度穩定，如本(ben)身流體波動大(da)，則⛱️位置不好，重(zhong)新選點，确保*D後(hòu)5D的工況要求。2、外(wai)夾式流量計信(xin)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(guò)大、結垢🍓嚴重，建(jian)議采用插入式(shi)探頭，或選擇“Z"型(xíng)安裝方式。3插入(rù)式探頭使📧用一(yī)段時間後信号(hao)降低？可能探頭(tou)發生偏移或探(tàn)頭表面水垢💋厚(hòu)。 解決方🚩法：重新(xin)調整探頭位置(zhì)，清冼探頭發射(shè)面🏃♀️。4、開機無顯示(shì)檢💔查電源屬性(xìng)是❗否與儀表的(de)額定值相對應(yīng)，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(wǒ)司由專業技術(shù)人☀️員檢查。5、開機(jī)後🤞儀表僅有背(bèi)光，無任何字符(fú)顯👣示此情況一(yī)般爲程🏃♀️序芯片(piàn)失，建議把儀器(qi)發回我司進行(háng)處理。6、儀表在現(xiàn)場強幹擾下無(wu)法使用？ 供電電(dian)源波動範圍較(jiao)大，周圍有變頻(pín)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(dìng)的供電電源，儀(yi)表安裝遠離變(biàn)頻器和強磁🔞場(chang)幹擾，有良好的(de)接地線。
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