什麽是(shi)超聲波流(liu)量計
外夾式或(huo)者管段式(shi)超聲波流(liu)量儀表是(shì)以“速度差(chà)法”爲🐕原理(li),測🤟量圓管(guan)内液體流(liú)量的儀表(biao)。它采用了(le)⭕先進💚的多(duo)脈沖技術(shu)、信号數字(zi)化處理技(ji)術及糾錯(cuo)技術,使流(liú)量儀表更(geng)能🈲适應工(gōng)業現場💋的(de)環境,計量(liang)更方便、經(jing)⭐濟、準确。産(chǎn)品達到*水(shui)平,可廣泛(fan)應用于石(shi)油、化工、冶(ye)金、電力、給(gěi)排水🔱等領(ling)域。
定(ding)義
超(chāo)聲波流量(liang)計是通過(guo)檢測流體(ti)流動對超(chao)聲束
(或超聲脈(mò)沖
)的(de)作用以測(cè)量流量的(de)儀表。
超聲波流(liu)量計原理(li)
根據(ju)對信号檢(jiǎn)測的原理(li)超聲流量(liang)計可分爲(wei)傳播👣速度(du)差法
(直接時差(chà)法、時差法(fǎ)、相位差法(fǎ)和頻差法(fǎ)
)、波束(shù)偏移法、多(duo)普勒法、互(hù)相關法、空(kōng)間濾法及(jí)噪聲🔴法等(děng)。
超聲(shēng)流量計和(hé)超聲波流(liu)量計一樣(yang),因儀表流(liú)通通道未(wei)設置任🐇何(he)阻礙件,均(jun)屬*流量計(ji),是适于解(jiě)決流🏃♂️量測(cè)量困難問(wèn)題的💋一類(lèi)流量計,特(te)别在大口(kǒu)徑流量測(cè)量方面有(you)較突出👉的(de)優點,它是(shì)發展迅速(su)的一類流(liú)量計之一(yī)。
超聲(sheng)波流量計(ji)采用時差(chà)式測量原(yuan)理:一個探(tan)頭發射信(xin)号穿過管(guǎn)壁、介質、另(lìng)一側管壁(bì)後,被另一(yi)個探頭接(jie)收到,同時(shi),第二‼️個探(tàn)頭同樣發(fa)射信号被(bèi)*個探🐇頭接(jie)收到,由于(yú)受到介質(zhì)流速的影(ying)響🧑🏽🤝🧑🏻,二者存(cun)在時間差(chà)Δ
t,根據(ju)推算可以(yi)得出流速(sù)
V和時(shi)間差Δ
t之間的換(huàn)算關系
V=(C2/2L)×Δ
t,進(jin)而可以得(dé)到流量值(zhí)
Q
超聲(shēng)波流量計(jì)優缺點
超聲波(bo)流量計優(yōu)點
超(chāo)聲波流量(liang)計是一種(zhong)非接觸式(shi)儀表,它既(ji)可以測量(liàng)大管徑的(de)介質流量(liàng)也可以用(yòng)于不易接(jie)觸和觀♈察(cha)的介質的(de)測量。它的(de)測量準确(què)度很高,幾(ji)乎不受被(bèi)測介質的(de)各🈲種參數(shù)的幹擾,尤(yóu)其可以解(jiě)決其它儀(yí)表不能的(de)強腐蝕性(xing)、非導電性(xing)、放射性及(ji)易燃易爆(bào)介質的流(liú)量測量問(wèn)題。
超(chao)聲波流量(liàng)計缺點
現今所(suǒ)存在的缺(que)點主要是(shì)可測流體(tǐ)的溫度範(fàn)圍受✊超🙇♀️聲(shēng)🐆波💃🏻換能鋁(lǚ)及換能器(qì)與管道之(zhī)間的耦合(he)材料耐🔴溫(wēn)程度的限(xiàn)制🚶,以及高(gao)溫下被測(cè)流體傳聲(sheng)速度的原(yuan)🈲始數據不(bu)全。目🧑🏽🤝🧑🏻前我(wo)國👉隻能用(yòng)于測量
200℃以下的(de)流體。另外(wai),超聲波流(liú)量計的測(cè)量線路比(bi)一般🏒流⭐量(liang)計複雜。這(zhè)是因爲,一(yī)般工業計(ji)量中液體(tǐ)的⭐流速常(cháng)常是每秒(miao)幾米,而聲(sheng)波在液體(tǐ)中的傳播(bo)速度約爲(wei)
1500m/s左右(you),被測流體(tǐ)流速
(流量
)變化帶給(gei)聲速的變(biàn)化量zui大也(ye)是
10-
3數量級(jí).若要求測(cè)量流速的(de)準确度爲(wèi)
1%,則對(duì)聲速的測(cè)量準确度(dù)需爲
10-5~
10-6數量(liang)級,因此必(bi)須有完善(shàn)的測量線(xiàn)路才能實(shí)現,這也💜正(zheng)是❗超⭐聲波(bō)流量計隻(zhī)有在集成(chéng)電路技術(shu)迅速發展(zhǎn)的前題下(xià)才能⛹🏻♀️得到(dao)實際應用(yòng)的原因。
超聲波(bō)流量計由(yóu)超聲波換(huan)能器、電子(zǐ)線路及流(liú)量顯示和(hé)累積系統(tong)三部分組(zu)成。超聲波(bo)發射換能(neng)器将電能(neng)轉換爲超(chāo)聲波能量(liang),并将其發(fa)射到被測(ce)流體中,接(jiē)收器接收(shōu)到的超聲(shēng)波信号,經(jing)電子線路(lù)放大并轉(zhuan)換爲代表(biao)流量的電(diàn)信号供給(gěi)顯示和積(ji)算儀表進(jin)行顯示和(hé)積算。這樣(yàng)就實現了(le)流量的檢(jiǎn)測和顯示(shi)。
超聲(sheng)波流量計(jì)常用壓電(dian)換能器。它(tā)利用壓電(dian)材料㊙️的壓(yā)電效應📧,采(cai)用适出的(de)發射電路(lu)把電能加(jia)到發💃🏻射換(huàn)能器的壓(yā)電元件上(shang),使其産生(sheng)超聲波振(zhèn)勸。超聲波(bō)以某一角(jiǎo)度射入流(liu)體中傳播(bo),然後由接(jiē)收換能器(qì)接收,并經(jīng)壓電元件(jiàn)變爲電能(neng),以便🔞檢測(ce)。發射換能(néng)器利用🈲壓(ya)電元件的(de)逆壓電效(xiao)應,而接收(shōu)換能器則(ze)是利用壓(ya)電效應。
超聲波(bo)流量計換(huàn)能器的壓(ya)電元件常(chang)做成圓形(xíng)薄片,沿厚(hòu)度振動。薄(bao)片直徑超(chao)過厚度的(de)
10倍,以(yi)保證振動(dòng)的方向性(xìng)。壓電元件(jiàn)材料多采(cai)用锆钛酸(suan)鉛。爲固定(ding)壓電元件(jiàn),使超聲波(bo)以合适的(de)角度射入(rù)到流體中(zhong),需把元件(jiàn)🛀故人聲楔(xiē)中,構成換(huan)能器🚶整體(ti)
(又稱(chēng)探頭
)。聲楔的材(cái)料不僅要(yào)求強度高(gāo)、耐老化,而(er)且要求超(chao)聲波經聲(sheng)🤩楔後能量(liàng)損失小即(ji)透射系數(shu)接近
1。常用的聲(shēng)楔材料是(shi)有機玻璃(li),因爲它透(tou)明,可以觀(guan)察🚶♀️到聲楔(xie)💰中壓電元(yuan)件的組裝(zhuang)情況。另外(wai),某些橡膠(jiāo)、塑料及膠(jiao)💚木也可作(zuo)聲楔材料(liào)。