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超(chāo)聲波流量計的(de)原理及選型
發(fa)布日期：2025-12-01 浏覽次(ci)數：2307
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(tíng)📐産安🐕裝和維護(hù)。采用陶瓷傳感(gan)器，使用我公司(si)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(cè)量🔅準确度，可選(xuǎn)擇㊙️三聲道。管段(duàn)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(huò)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(ji)(室溫固化的矽(xī)橡膠或高溫長(zhang)鏈聚合油脂)安(ān)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(shi)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(chi)使用，配接✨磁性(xìng)傳感器。防爆型(xing)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(wèi)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(liú)量計和系統主(zhǔ)站組成。适于多(duo)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(gong)電的一體式超(chāo)聲流量計。适🌈于(yu)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(cè)量🈲功能🔴。系列明(ming)渠流量計，用于(yu)液體明渠流量(liàng)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(kuan)✍️堰，并采用超聲(sheng)液🐆位測量。該系(xì)統明渠流量計(ji)測量準确、可靠(kao)。采用超聲速度(du)傳感器時，可💋測(ce)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(chuan)感器采用超聲(shēng)傳感器。超聲式(shì)明渠流量計：采(cai)用‼️超聲傳感器(qì)測量流速及液(ye)位☂️。測量準确度(du)高，适于大型👅渠(qu)道和涵洞的流(liú)量測量。根據測(cè)量準确度要求(qiu)，超聲速度測量(liàng)可🔱選擇單聲道(dao)、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(he)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(shēng)道和三聲道。超(chāo)聲💰波流量計一(yi)般不作結算計(jì)量儀表使🤞用，對(duì)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(zhi)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(dà)🔞優勢是用于大(da)口徑流量測量(liàng)(管徑大于2米)，即(ji)使有些結算用(yòng)計量點，經過使(shǐ)用雙方認可，選(xuǎn)用精度高的超(chao)聲波流量計，可(ke)以節約成本，并(bìng)減少維護量。超(chāo)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(dai)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(fa)展。文章對我佃(diàn)國内市場上出(chu)現了各類超聲(shēng)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(xi)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(liu)量的原則，并對(dui)應用中如何選(xuǎn)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(shi)差式；安裝方🤟式(shì) 近幾年來，随着(zhe)電子技術、數字(zì)技術的發展，利(lì)用超聲波脈沖(chòng)測量流體流量(liàng)的技術發展很(hen)快🏃🏻♂️，基于不同原(yuan)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(guang)泛應用，同時也(yě)很快，對廣大用(yong)戶提出如何認(ren)識超聲🔞波流量(liàng)計、怎樣選擇合(he)适的類型，使用(yong)中應注意些🏃🏻什(shí)麽❗問題等一系(xì)列問題，本文綜(zōng)合國内超聲波(bo)流量計目前🎯的(de)發展情況及🐕多(duo)年應用的實踐(jiàn)，對上述問題進(jin)行了些探讨。1超(chāo)聲波流量計的(de)分類 超聲波流(liu)量計的各類很(hěn)多，依照不同的(de)分類方法，可以(yǐ)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(lǜ)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(hòu)，頻率發生偏移(yi)，以🔴f2的頻率反射(shè)♻️到換能器2，這就(jiù)是多譜勒将就(jiù)，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(shè)頻💜率、聲速确定(ding)以後，c、f1、θ即爲常數(shu)，流體流速和多(duo)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(shí)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(bō)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(liàng)流體流量🌈的。 2區(qū)别 根據超聲波(bō)流量計使用🌂場(chang)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(liú)量計2.1這兩類超(chao)聲波流量計的(de)主要區别(1)适用(yòng)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(wei)置🏃♀️，對某一特定(ding)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(zhu)要用于對不同(tóng)管道的流體流(liu)量作臨時性測(cè)量。(2)供電方式不(bú)同 固定式超聲(sheng)波流量計要求(qiú)長期連續運行(hang)，所以要使用220V交(jiao)流電源，便攜式(shì)超聲波流量計(jì)既可以使用現(xiàn)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(dà)大方便了不同(tóng)場合臨時性流(liú)量測量的需要(yao)。(3)部分功能不同(tóng) 因定式超聲波(bo)流量計，通常都(dou)有4-20mA信号輸出等(deng)功能，供遠傳顯(xian)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(liàng)不同管道流量(liang)，它具有豐富的(de)貯存功能，可以(yǐ)同時存貯數十(shi)條不同管道的(de)參數，供随時調(diào)出使🐉用。2.2換能器(qi)供😄電方式不同(tóng) 可以分爲外貼(tie)式、插入式、管段(duan)式💜三種超聲波(bo)流量計。(1)外貼👉式(shì) 外貼式超聲波(bō)流量計是生産(chan)zui早，用戶zui熟悉且(qiě)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(ti)現了超聲波流(liu)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(zhě)鏽蝕嚴重，襯裏(lǐ)和管道内空間(jiān)有間隙等原因(yīn)，導緻超聲波信(xìn)号衰減嚴重，用(yong)外👣貼式超聲波(bo)流量計無法正(zheng)常測量，所以🔱産(chan)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(qì)和測量管組成(cheng)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(liang)精度也比其它(ta)超聲波流❤️量計(ji)要高，但同時也(ye)犧牲了外貼式(shi)超聲波流量計(ji)不斷流安裝這(zhe)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(shu)二💔者中間。在安(an)裝上可以不斷(duan)流，利用專門工(gōng)具在有水的管(guǎn)道上打孔，把換(huan)能‼️器插入管道(dao)内，完成安裝。由(you)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(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(zhi)。3超聲波流量計(jì)的選型🐪 超聲波(bo)流🌈量計除🥵上述(shu)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(bǎ)換能器和轉🔞換(huàn)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(ji)☔，用戶要根據實(shí)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(chāo)聲波🈲信号的顆(ke)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(wěn)定的工廠過程(chéng)液等。要注意它(tā)對被測介質要(yao)求比較苛刻，即(ji)不能是潔❗淨水(shui)，同時雜技含量(liàng)要🌈相對穩定，才(cai)可以正常測量(liang)，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(yàng)。選擇此類超聲(sheng)波流量計即要(yào)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(bèi)測介質👅的要求(qiu)有深入的了解(jie)。3.2便攜式超聲波(bō)流量計 适用于(yú)臨時性測量，主(zhu)要用于校對管(guǎn)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(shi)，檢查管道的當(dāng)時流量情況等(děng)。如果不作🐆固定(ding)安裝，而用于這(zhe)些用途時，選用(yong)便攜式超聲波(bo)流⭕量計既方便(biàn)又經濟。3.3時差式(shi)超聲波流量計(ji) 目前生産zui多、應(ying)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(jié)淨的流體流量(liang)，在自來水公司(si)和工業用水領(ling)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(han)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(yīng)用☁️表明，選用時(shí)差式超聲波🌂流(liu)量計，對相應流(liú)體的測量都🌈可(kě)以達到滿意的(de)效果。3.4管道式超(chāo)聲波流量計 精(jing)度zui高，可達到±0.5%，而(er)且不受管道材(cai)質、襯裏的限制(zhì)，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(chéng)本也會随增加(jia)，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(jīng)濟。3.5固定式超聲(shēng)波🌂流量計 如果(guo)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(qi)，*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(wen)定性更🏒高，也大(dà)大減小了維護(hu)工作量。而且，由(yóu)于插入式🌂換能(néng)器🛀🏻也可以不斷(duan)流安裝，所以其(qi)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(yong)數字電路處理(lǐ)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(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(tǐ)積大大減小，有(yǒu)多種信号輸出(chu)模式供選擇，在(zai)實際應用也取(qǔ)得了很☁️好的效(xiào)果。用戶在使用(yòng)中可以和模拟(nǐ)電路的超聲波(bō)流量計進行比(bi)較。超聲🍓波流⛷️量(liang)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(yào)選擇帶有正負(fù)計量功能的超(chao)聲波流量計；如(ru)果用戶需要定(dìng)期💋了解流體在(zai)一定時段有流(liu)量情況，可以選(xuǎn)擇帶打印機的(de)超聲波流🐇量計(jì)。總之，所選擇的(de)超聲波流🔞量計(jì)的功能既要滿(man)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(chao)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(zhe)是超聲波流量(liang)計能夠正常工(gōng)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(hu)使用不💰做便等(deng)後果。具體選型(xing)原則，前❄️面已做(zuò)了詳細的介紹(shào)。4.2合理安裝換能(néng)器安裝不合理(lǐ)是超聲波流量(liàng)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(chu)保證足夠的上(shang)、下遊直管段外(wai)，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(rǎn)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(fāng)式三種。多譜勒(le)式超聲🧑🏾🤝🧑🏼波流量(liàng)計采用對貼♊式(shì)安❌裝方式，時差(chà)式超聲波流量(liàng)計采用V方式和(hé)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(yǐ)方😍式安裝的換(huàn)能器⭐，盡量選用(yong)Z方式。實踐表明(ming)，Z方式安裝的換(huan)能器超聲波信(xin)号❄️強度高，測量(liang)的🏃🏻♂️穩定性也好(hao)。4.3及時核校 對于(yu)現場安裝固定(dìng)式超聲波流量(liang)計數量大、範圍(wei)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(yong)于核校現場儀(yi)表的情況。一是(shì)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(què)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(ji)發㊙️生流量突變(bian)時，要利用便攜(xié)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(liàng)确🍓實發生了變(biàn)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(qì)超聲波流量計(jì)，安裝以後無水(shui)壓損失💛，無潛在(zai)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(jì)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(chen)積的雜質、水垢(gou)等有無🌈漏水現(xiàn)象🈚；如果是一體(ti)✏️式超聲波流量(liàng)計，要檢查流量(liàng)計與管道之間(jian)的法蘭鏈接是(shì)否良好，并考慮(lǜ)現🚶♀️場溫度和濕(shi)度對其電子部(bù)件✏️的影響⭐，等待(dài)。定期維護可以(yǐ)确保超聲波流(liu)量計的長期穩(wen)定🈲運行。超聲波(bo)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(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(xin)号強度♊(保持在(zai)3%以上)保證信号(hào)強度穩定，如本(ben)身流體波動大(dà)，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(xìn)号低？管徑過大(da)，管道💋結垢✉️嚴重(zhong)，或選擇安🈚裝方(fang)式不對。 解決㊙️方(fang)法：對于管徑過(guò)大、結垢嚴重，建(jiàn)議采用插入式(shi)探🍓頭，或選擇“Z"型(xing)安裝方式。3插入(ru)式探頭使用一(yi)段時間後信号(hào)降低？可能探頭(tóu)發生偏移或探(tàn)頭表面水垢厚(hòu)。 解決方法：重新(xīn)調整探頭位置(zhì)，清冼探頭發射(she)面。4、開機無顯示(shi)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(yi)把儀器發回我(wǒ)司由專業㊙️技術(shù)人員⛱️檢查。5、開機(ji)後🈚儀表僅有背(bèi)光，無任何字符(fu)顯示此情況一(yi)般爲程序芯片(pian)失，建議把儀器(qì)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(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(zhèng)确。 解決💃方法：給(gěi)儀表提供穩定(ding)的供電電源，儀(yi)表安裝遠離💋變(bian)頻器和強磁場(chang)幹擾，有良好的(de)接地線。
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