超聲波流量(liang)計的原理及選型(xíng)
發布日期：2025-12-01 浏覽次(cì)數：2307
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超聲波流量計(ji)的原理及選型插(chā)入式超聲流量計(jì)：可不🍉停産安裝和(hé)維護。采用陶瓷傳(chuán)感器，使用我公🏃🏻司(sī)鑽孔裝置進☂️行不(bu)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(zhuang)，但以後的維護⭐可(kě)不停産。可選擇單(dan)聲道或三聲道🌈傳(chuan)感器。外夾式超聲(shēng)流量計：能夠完成(chéng)固定和移動測量(liàng)。采用耦合劑(室溫(wēn)固化的矽橡膠或(huo)高溫長鏈聚合油(yóu)脂)安裝，安裝時不(bu)損壞管路。便攜式(shi)超聲流量計：便攜(xie)使用，内置可充電(diàn)锂電池，适合移動(dòng)測量，配接磁性傳(chuán)感器。手持式超聲(sheng)流量計：體積小，重(zhong)量輕，内置可充電(dian)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(bào)型，傳感器爲本質(zhi)安全型👨❤️👨。流量測量(liang)系統：由多台超聲(sheng)流量計和系統主(zhu)站組成。适于多條(tiáo)管路的集中測量(liàng)。超✌️聲熱量計：用于(yu)供☀️熱系統的熱量(liàng)測量。電池供電型(xing)超聲流量計：采用(yòng)一節锂電池供電(diàn)的一體式超聲流(liú)量計。适于無市電(diàn)供🌐應的測量場合(hé)，一節電池可使用(yòng)十年，具有✍️多種測(cè)量功能。系列明渠(qu)流量計，用于液體(ti)明渠流量測量，測(ce)量🤞傳感器可采用(yòng)超聲速度傳感器(qi)、帕氏🏃♀️槽、P-B槽、三角堰(yàn)、矩♊形堰和全寬堰(yàn)，并采用超聲液位(wèi)測量。該系🍉統明渠(qu)流量計測量準确(què)、可靠。采用超聲速(su)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(cáo)、三角堰、矩形堰、全(quan)寬堰進行明渠流(liú)量測量，液位傳感(gan)器采用超聲傳感(gan)器。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(dù)高，适于大型🈲渠道(dào)❤️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(sheng)🧑🏽🤝🧑🏻道、雙聲道和三聲(shēng)道♋。超聲式明渠流(liu)量計：采用📱超聲傳(chuán)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(dù)測❤️量可選擇單聲(shēng)道、雙聲道和三聲(sheng)道。超聲✉️波流量計(ji)一般不作結算計(ji)量儀表使用，對于(yu)現場💜計量點損壞(huai)生産不能停機更(geng)換，又需要檢測參(cān)數指導生産的情(qíng)況也往往用到超(chāo)聲波流量計。超聲(shēng)⚽波流量計zui大優勢(shì)是用于大口徑流(liú)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(bō)流量計，可以節約(yue)成本，并減少維護(hu)量。超聲波流量計(ji)的選型及應用摘(zhāi)要超聲❌波流量計(ji)是一種利用超聲(shēng)波脈沖來測量流(liu)體流🈚量的速度式(shì)流量儀表，它從80年(nian)代開始進入我國(guó)工業生産和計量(liang)領域，并在90年代得(de)到迅速發展。文章(zhang)對我佃國内市場(chang)上出現了各類超(chāo)聲波流量進行😍了(le)深入研究分析，結(jié)合多年的實際應(ying)用經驗，系統闡述(shu)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(deng)方面總結了選用(yong)超聲波📧流量的原(yuan)則，并❄️對應用中如(rú)何選位、安裝、維護(hù)提出具體建議，爲(wèi)用♈戶合🍓理選擇和(he)應用超聲波流量(liàng)計提供了一些可(ke)以借鑒的經驗和(hé)方法。關鍵詞超聲(shēng)📞流量計；換能器；時(shí)差式；安裝方式 近(jin)幾年來，随着電子(zi)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(hěn)快，基于不同原理(lǐ)，适用于不同場合(hé)的各種型式的超(chāo)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(liú)量計目前的發展(zhan)情況及多年🈚應用(yong)的❓實踐，對上述問(wèn)題進行了些探讨(tao)。1超聲波流量⚽計的(de)分🛀🏻類 超聲波流量(liang)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(liu)⁉️量計。 1.1多譜勒式超(chao)聲波流量計 換能(néng)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(pào)後，頻率發生偏移(yí)，以f2的頻率反射💁到(dao)換能器2，這就是多(duo)譜勒将就，f2與f1之差(chà)🔴即爲多譜勒頻差(cha)fd。 當管道條件、換能(neng)器安⁉️裝位置、發📞射(shè)頻率、聲速确定以(yi)後，c、f1、θ即爲常數，流體(ti)流速和多譜‼️勒頻(pin)移成正比，通過測(cè)量頻移就可得到(dao)流體流速㊙️，進而求(qiú)得流體流量。 1.2時差(chà)式超聲波流量計(ji) 時差式超聲波流(liu)✔️量計是利用聲波(bō)在流體中順流傳(chuan)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(liu)量的。 2區别 根據超(chao)聲波流量計使用(yong)場合不同，可以分(fen)爲固定式超聲波(bo)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(mou)一特定管道内流(liu)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(yu)對不同管道的流(liú)體流量作臨時性(xing)測量。(2)供電方式不(bú)同🔞 固定式超聲波(bo)🌐流量🈲計要求長期(qi)連續運行，所以要(yào)使⭐用220V交流電源，便(biàn)攜式超聲波流‼️量(liàng)計既可以使用現(xian)場🚶的交流電🤟源，也(yě)備有内置充電♉電(diàn)池，可以連續工作(zuò)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(yao)。(3)部🌈分功能不同 因(yin)定式超聲波流量(liàng)計，通常都有4-20mA信号(hào)輸👄出👄等功能，供遠(yuǎn)傳顯示使用，但其(qí)内部隻能存貯一(yi)條😘管道的參數；便(biàn)攜式超聲波流量(liang)計隻是爲了現場(chang)查👣看當時🏃流量和(hé)短時間内的累計(ji)流量，故一般無輸(shu)出信号功👌能，但爲(wèi)了方便測量不同(tong)管道流量，它具有(yǒu)豐富的貯存功能(néng)，可💰以同時存貯數(shù)十條不同🤞管道的(de)參數，供随時調出(chū)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(shēng)波流☂️量計。(1)外貼式(shi) 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(guang)泛的超聲波流量(liàng)計，安裝換能器無(wu)需管道斷流，即貼(tie)即🔞用，它充分體現(xiàn)了超聲波流量計(ji)安裝簡單、使用方(fāng)便🥰的特點。(2)管段式(shì)❄️ 某些管道因材質(zhi)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(chāo)聲波信号衰減嚴(yan)重，用外貼式超聲(sheng)波👅流量計無法正(zhèng)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(wài)貼式流量計在測(cè)💛量中的一個難題(tí)。而且測量精度也(yě)比其它超聲波📐流(liu)量計要高，但同時(shi)也犧牲了外貼式(shi)超🌈聲波流量計不(bu)斷流安🔞裝這一優(you)點，要求切開管道(dao)安裝換能🐆器。(3)插入(rù)式 插入式超聲波(bō)流量計介于上述(shù)二🏃🏻者中㊙️間。在安裝(zhuang)上可以不斷流，利(lì)用專門工具在有(yǒu)水的管道上打孔(kǒng)，把換能器插入管(guan)道内，完成安裝。由(you)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(he)管㊙️襯材料限制。3超(chāo)聲波流量計的選(xuǎn)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(néng)器和轉換器做在(zài)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(shì)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(huò)氣泡的流體，如工(gong)廠排放液、未處理(lǐ)的污水、雜志含量(liàng)穩定的工廠過程(cheng)液等。要注意它對(dui)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(dìng)，才可👈以正常測量(liàng)，而🧑🏾🤝🧑🏼且不🎯同廠家的(de)儀表性能及對被(bei)測廠家的要求也(yě)不⛹🏻♀️一樣。選♊擇此類(lei)超聲波流量計即(ji)要對被測介質心(xīn)中有數，也要對所(suo)📞選用的超聲波流(liu)量計的性能、精度(dù)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(lín)時性測量，主要用(yòng)于🍓校對管道上已(yǐ)安裝其它流量儀(yi)表的運行狀态，進(jìn)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(you)經濟。3.3時差式超聲(shēng)波流量計 目前生(shēng)産💰zui多、應用範圍zui廣(guǎng)泛的是時差式超(chāo)聲波流量計。它🌍主(zhu)要🔴用來測量潔淨(jing)的流體流量，在自(zì)來水公司和工業(yè)用水領域，得到廣(guǎng)泛應用。此外它也(yě)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(er)且精度可達±1.5%。實際(ji)應用🚶♀️表明，選用時(shí)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(ji) 精度zui高，可☂️達到±0.5%，而(er)且不受管道材質(zhì)、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(dà)，成本也會随增加(jiā)，通常情況下，選用(yong)中小口徑的管段(duan)式超聲波流量計(ji)🐕，較爲經濟。3.5固定式(shi)超聲波🌂流量計 如(rú)果有足夠的安裝(zhuang)空❓間，使用插入式(shì)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(shuāi)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(ru)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(tuī)出了内部爲數字(zì)化電路的超聲🔞波(bo)流量計，其📧特點是(shi)采用數字電路處(chu)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(diàn)路可以達到±1.0%)，而且(qie)集成度⛷️提高，儀表(biǎo)體積大大減小，有(you)多種信号輸出模(mo)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(bō)流🌐量計進行比較(jiao)。超聲波流量計的(de)功能選擇，用🚩戶可(ke)以根據實際情況(kuàng)來确定。如果🏒測量(liang)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(hù)需💛要定期了解流(liú)體在一定時段有(you)流🏃♂️量情況，可以選(xuǎn)擇帶打印機的超(chāo)聲波流👈量計。總之(zhī)，所😘選擇的超聲波(bō)流量計的功能既(jì)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(gou)買成本✉️。4超聲波流(liu)量⭐計的應用 超聲(shēng)波流量計在應用(yong)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(chāo)聲波流量計🈚能夠(gou)正常工作的基礎(chǔ)。如果選型不當，或(huo)會造成流量無法(fa)測🧑🏽🤝🧑🏻量，或者用戶使(shi)用不做便等後果(guǒ)。具體選型原則，前(qian)🚶♀️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(li)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(yóu)直管段外，尤其要(yao)注🔞意換能📱器盡量(liang)避開有變頻調速(su)嚣、電💛焊機等污染(rǎn)電源的場合。在安(an)裝🔆方式上，主要有(you)對貼安裝方式和(hé)V方式、Z方式三種。多(duō)譜勒式超聲🔆波流(liu)量計采用對貼式(shì)安👨❤️👨裝方式，時差式(shi)☀️超聲波流量計采(cǎi)用V方式和Z方式，通(tōng)常情況下🌂，管徑小(xiao)于300mm時，采用V方式安(ān)裝，管徑大于200mm時，采(cai)用Z方式安裝。對于(yú)即可以用V方式安(an)裝又可以方式安(ān)裝的換能器，盡量(liàng)選用Z方式。實踐表(biao)明，Z方式安裝的換(huàn)能器超聲波信号(hào)🌂強度高，測量的穩(wěn)定性也好。4.3及時核(hé)校 對于現場安裝(zhuāng)固定式超聲波流(liu)量計🌐數量大、範圍(wei)廣的用戶，可以配(pèi)備一台同類型的(de)便‼️攜式超聲波流(liu)量計，用于核校現(xiàn)場儀表的情況。一(yi)🏃🏻是堅持一裝一校(xiao)，即對每一台新裝(zhuāng)超聲波流量計在(zai)安裝調試時進行(háng)核校，确保選位好(hǎo)、安裝好、測量☔準；二(er)是對在線運行的(de)超♍聲波流量計發(fā)生流量突變時，要(yào)利用便攜式超聲(shēng)波流量計進行及(jí)時核校🈲，查清流量(liang)突變的原因，弄清(qīng)楚是儀表發生故(gù)障還是流量确實(shi)⚽發生了變化。4.4定期(qi)維護與其他流量(liang)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(wu)潛在漏水，隻需定(ding)期檢查換能器是(shi)否松動，與管❌道之(zhī)間的粘合劑是否(fǒu)良好即可；插入式(shi)超聲波流量計，要(yào)定期清理探頭上(shàng)沉積的雜質、水垢(gou)等有無漏水現象(xiang)🚩；如果是一體式超(chāo)聲波流量計，要檢(jian)查🤞流🧡量計與管道(dao)之間的法蘭鏈接(jie)🔆是否良好，并考慮(lü)現😍場溫度和濕度(du)對其電子部件的(de)影響，等待。定期維(wéi)護‼️可以确保超聲(sheng)波流量計的長期(qi)穩定運行🥵。超聲波(bo)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(qiang)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(hào)強度(保持在3%以上(shang))保證信号強度穩(wen)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(jia)式流量計信号低(dī)？管徑過大，管道📐結(jie)垢嚴重，或選擇安(ān)裝方式不對。 解決(jue)♌方法：對于管徑過(guo)大、結垢嚴重，建議(yi)采用插入式探頭(tóu)，或選擇“Z"型安裝方(fāng)式。3插入式探頭使(shi)用一段時間後信(xìn)🛀号降低？可能探頭(tou)發生偏移或探頭(tóu)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(xiǎn)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(shù)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(yí)器發回我司進行(hang)處🌂理。6、儀表在現場(chang)強幹擾下無法使(shǐ)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(zheng)确。 解決方法：給儀(yí)表提供穩定的供(gong)電電源，儀表安裝(zhuang)遠離變頻器和強(qiang)磁💜場幹擾，有良好(hao)的接地線。
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