并木❌优作品🚩 超聲波流量計的原理及選型-廣州迪川儀器儀表有限公司
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超(chao)聲波流量計的(de)原理及選型
  • 發(fa)布日期：2025-12-10      浏覽次(cì)數：2307
      • 超聲波流量(liàng)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(gan)器，使用我公🥰司(sī)鑽🤟孔裝置進行(hang)不✉️停産安裝。一(yi)般爲單聲道測(ce)量，爲了提高測(ce)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(wéi)護可不停産。可(ke)選擇單聲🌈道或(huò)三聲道傳感器(qi)。外夾🌈式超聲流(liú)量計：能夠完成(cheng)固定和移動測(ce)量。采用耦合劑(jì)(室溫固化的矽(xī)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(biàn)攜使用，内置可(ke)充電锂電池，适(shi)合移動測量，配(pei)接磁性傳感器(qi)。手持式超聲流(liú)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(xíng)超聲流量計：用(yong)于爆炸性環境(jing)液體流量測量(liàng)，爲⛹🏻‍♀️防爆兼本安(ān)型。即轉換器爲(wei)防🤞爆型，傳感器(qì)爲本質安全型(xing)。流量測量系統(tong)：由多台超聲☔流(liú)量計和系統主(zhu)站🐅組成。适于多(duo)條㊙️管路的集中(zhong)測量。超🧑🏽‍🤝‍🧑🏻聲熱量(liàng)計：用于供熱系(xi)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(gong)電的一體🈲式超(chāo)聲流量計。适于(yú)無市電供應的(de)測量場合，一節(jie)電池可👌使用十(shi)年，具有多✌️種測(cè)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(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(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(du)傳🛀🏻感器時，可測(ce)量大型渠道或(huò)涵洞的液體流(liu)量。堰槽式明渠(qu)流量計：可使用(yong)帕氏槽、P-B槽、三角(jiao)堰、矩形堰、全寬(kuān)堰進行明渠流(liú)量測量🍉，液位傳(chuán)感器采用超聲(shēng)傳感器。超聲式(shi)明渠流量計：采(cai)用超聲傳感器(qi)測量流速及液(yè)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(liang)可選擇單聲道(dào)、雙聲道和三聲(sheng)道。超聲式明渠(qú)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(shì)于大型渠道和(hé)涵洞的流量測(cè)量。根據測量準(zhun)确度要求，超聲(sheng)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(xū)要檢測參數指(zhǐ)導生産的情況(kuàng)也往往用到超(chao)聲✊波流量計。超(chāo)聲波流量計zui大(da)優勢是用于大(da)口徑流量♍測量(liang)(管徑大☂️于2米)，即(jí)使有些結算用(yong)計量點，經過使(shǐ)用👨‍❤️‍👨雙方認可，選(xuǎn)用精度高的超(chāo)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(zhāi)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(liàng)的速度式流量(liàng)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(nián)🐪代得到迅速發(fā)展。文章對我佃(dian)國内市場上出(chū)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(shi)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(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(xuan)位、安裝、維護提(ti)出具體建議，爲(wei)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(shi)差式；安裝方式(shì) 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(liang)的技術發展很(hěn)快，基于不同原(yuán)理，适用于不同(tóng)場合的各種型(xing)式的超聲波流(liú)量計得到了廣(guang)泛☀️應用，同時也(ye)很快，對廣大用(yong)戶🌐提出如何認(ren)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(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(yi)分爲不同類型(xíng)的超聲波流量(liàng)計。 1.1多譜勒式超(chāo)聲波流量計 換(huàn)能器❓1發射頻率(lǜ)爲f1的超聲波信(xin)号，經過管道内(nei)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(jiu)是多譜勒将就(jiù)，f2與f1之差即爲多(duō)譜勒頻差fd。 當管(guǎn)道條件、換能器(qì)安裝位置、發射(shè)頻率、聲速确定(ding)以後，c、f1、θ即爲常數(shu)，流體流速和多(duō)譜勒頻移成正(zhèng)比，通過測量頻(pín)移就可得到流(liu)體流速，進而求(qiu)得流體流量。 1.2時(shí)差式超聲波流(liú)量計 時差式超(chao)聲波流✌️量計是(shì)利用聲波在流(liu)體中順流傳播(bō)和逆流傳播的(de)時間差與流體(tǐ)流速成正比這(zhe)一原理來測量(liàng)流體流量✉️的。 2區(qū)别 根據超聲波(bo)流量計使用場(chǎng)合不同，可以分(fèn)爲固定式超聲(shēng)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(liú)量計用于安裝(zhuang)在某一固定位(wèi)置，對某一特定(ding)管道内流體的(de)流👅量進行長期(qi)不間斷的計量(liàng)；便攜式超聲波(bō)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(ce)量。(2)供電方式不(bu)同 固定式超聲(shēng)波♍流量計要求(qiú)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(chōng)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(liú)量測量的需要(yào)。(3)部分功能不同(tóng) 因定式超聲波(bō)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(nei)部隻能存貯一(yi)條💃管道的參數(shu)；便攜式超聲波(bō)流量計隻是爲(wei)了現場㊙️查看當(dāng)時流量和短時(shí)間内的累計流(liu)量，故一般無輸(shū)出🔴信号功能，但(dan)爲了方便測量(liang)不同管道流量(liang)，它具有豐富的(de)貯存功能，可👈以(yi)同時存貯數十(shi)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(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(bō)流量計是生産(chǎn)zui早，用戶💰zui熟悉且(qie)應用😘zui廣泛♍的超(chāo)聲波流量計，安(ān)裝換能器無🔅需(xū)管道斷流，即貼(tie)即♈用，它充分體(tǐ)現了超聲波流(liú)量計安裝簡單(dan)、使用方便的特(te)點。(2)管段式 某些(xiē)管道因🌈材質疏(shū)、導聲不良，或者(zhě)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(xin)号衰減嚴重，用(yòng)外貼式超聲波(bō)流量計無法正(zhèng)常⭐測量，所以産(chǎn)生了管段式超(chāo)聲波流量計。管(guan)段式超聲波流(liu)量計把換能器(qi)和測量管組成(chéng)一體，解決了外(wài)貼式⭐流量計在(zai)測量中的一個(gè)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(shì)超聲波流量計(ji)不斷流🈚安裝這(zhè)一優點，要求切(qiē)開管道安裝換(huan)能✊器。(3)插入式 插(cha)入式超聲波流(liu)量計介于上述(shù)二者中♌間。在安(an)裝上可以不斷(duàn)流，利用專門工(gōng)具在有水的管(guǎn)道上打孔，把換(huàn)能器插入管道(dào)内，完成安裝。由(yóu)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(he)襯裏，所以其測(cè)量不受管質和(he)管襯材料限制(zhi)。3超聲波流量計(jì)的選型 超聲波(bo)流量計除上述(shù)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(chāo)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(bo)流量計，等等。面(miàn)對衆多類型的(de)超聲波流量計(ji)，用☁️戶要根據實(shi)際情況和測量(liang)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(liu)體，如工廠排放(fang)液、未處理的污(wū)水、雜志含量穩(wěn)定💃🏻的工廠過程(chéng)液♍等。要注意它(ta)對被測介質要(yào)求比較苛刻，即(jí)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(liang)，而且不同廠家(jiā)的儀表👅性能及(ji)對被測廠家的(de)‼️要求也不一樣(yàng)。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(sheng)波流量計的性(xìng)能、精度和對被(bèi)測介質✍️的要求(qiu)有深入的了解(jie)。3.2便攜式超聲波(bo)流量計 适用于(yú)臨時性測量，主(zhu)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(hang)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(ding)安裝，而用于這(zhè)些用途時，選用(yòng)便攜式超聲波(bo)流💯量計既方便(biàn)又經濟。3.3時差✊式(shì)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(shēng)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(si)和㊙️工業用水領(lǐng)域，得到廣泛應(yīng)用。此外它也可(ke)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(zhi)的流量，而且精(jīng)度可達±1.5%。實際應(ying)用表明，選用時(shi)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(jing)度zui高，可達到±0.5%，而(ér)且🤞不受管☔道材(cai)質、襯裏的限制(zhi)，适🛀用于流量測(ce)量⭐精度要求高(gao)的場合🈲。但随着(zhe)管徑的增大，成(cheng)本也會随增加(jiā)，通🌈常情況下，選(xuan)用中小口徑📧的(de)管段式超聲波(bō)流量計，較‼️爲經(jing)濟。3.5固定式超聲(sheng)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(chāo)聲波信号衰減(jiǎn)的影響，測量穩(wěn)定📱性更高，也大(dà)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(duan)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(jì)，其特點是采用(yòng)數字電路處理(li)信号，糾錯能力(li)增☎️強，取樣及時(shí)，精度提高(模拟(nǐ)電路的精度爲(wei)±1.5%，數字電路可以(yǐ)達到±1.0%)，而且集成(cheng)度提高，儀表體(ti)積大大減小，有(yǒu)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(yòng)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(ze)，用🔞戶可以根據(jù)實際情況來确(què)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(chao)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(ji)的功能既要滿(mǎn)足用戶需要🏃🏻‍♂️，也(yě)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(xia)幾個方面的問(wen)題：4.1正确選擇這(zhè)是超聲波流量(liàng)計🙇🏻能夠正常工(gong)作的基礎。如果(guo)選型不當，或會(huì)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(xing)原則，前面已做(zuo)了詳細的介紹(shao)。4.2合理安裝換能(néng)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(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(xiao)、電焊機等污染(ran)電🈲源的場合。在(zai)安裝方式上，主(zhu)要有對貼安裝(zhuāng)方式和V方式、Z方(fang)式三種💜。多譜勒(lè)式超聲🌐波流量(liàng)計采用對貼🌈式(shì)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(shi)，采用V方式安裝(zhuang)，管徑大于200mm時，采(cai)用Z方式💃🏻安裝。對(duì)于即可以用V方(fāng)式安裝又可以(yi)方式安裝的換(huàn)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(liàng)的🌈穩定性也好(hao)。4.3及時核校 對于(yú)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(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(shi)堅持一裝一校(xiào)，即✂️對每一台新(xīn)裝超聲波流量(liang)計在安裝調試(shi)時進行核校🥰，确(que)保選位好、安裝(zhuāng)好、測量準；二是(shi)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(liàng)計進行及時核(he)校🌈，查清流量突(tū)變的原因，弄清(qing)楚是儀表發生(shēng)故障還❗是流量(liang)确實發生了變(bian)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(liang)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(shuǐ)壓損失，無潛在(zai)漏水，隻需定期(qī)檢查換能器是(shi)否♉松動，與管🥵道(dao)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(qi)清理探頭上沉(chen)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(liang)計，要檢查👨‍❤️‍👨流量(liàng)計與管道之間(jian)的法蘭鏈接是(shi)否良好，并考慮(lǜ)現🐉場溫度和濕(shī)度對其電子部(bu)件的影響，等待(dài)。定期維護可以(yi)确保超聲波流(liú)量計的長期穩(wen)定運行。超聲波(bō)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(liú)體波動大； 解決(jué)方法：調🚩整好探(tàn)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(da)，則位置不好，重(zhong)新選點，确保*D後(hou)5D的工況要求。2、外(wài)夾式流量計信(xìn)号低？管徑過大(dà)，管道結垢嚴重(zhong)，或選擇安裝方(fāng)式♻️不對。 解決🤞方(fang)法：對于管徑過(guo)大、結垢嚴重，建(jiàn)議采用插入式(shì)探㊙️頭，或選擇“Z"型(xing)安裝方式。3插入(ru)式探頭使用一(yī)段時間☁️後信号(hào)降低？可能探頭(tou)發生偏移或探(tan)頭表面水垢厚(hou)。 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(xing)是否與儀表的(de)額定值相對應(ying)，保險絲是否燒(shao)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(shu)人員檢查。5、開機(jī)後💜儀表僅有背(bei)光，無任何字符(fú)顯示此情況一(yī)般爲程❗序芯片(pian)失，建議把儀器(qi)發回我司進♉行(háng)處😄理。6、儀表在現(xian)場強幹擾下無(wu)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(dìng)的供電電源，儀(yí)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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