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超聲波流(liu)量計的原理(li)及選型
發布(bu)日期：2025-12-15 浏覽次(cì)數：2307
超聲波流(liú)量計的原理(lǐ)及選型插入(rù)式超聲流量(liàng)計🈲：可🈲不停産(chǎn)安裝和維護(hù)。采用陶瓷傳(chuán)感器，使用我(wo)公司鑽孔裝(zhuang)置進行不🐪停(ting)産☂️安裝。一般(bān)爲單聲道測(cè)量，爲了提高(gāo)測量準确度(du)，可選擇三聲(sheng)道。管段式超(chāo)聲流量計：需(xu)切開管路安(ān)裝，但以後的(de)維護可不停(tíng)産。可選擇單(dan)聲道或三聲(sheng)道傳感器。外(wai)夾🔞式超聲流(liú)量♊計：能夠完(wan)成固定和移(yi)動測量🚶♀️。采用(yòng)耦合劑(室溫(wen)固♈化的矽橡(xiang)膠或高溫長(zhang)鏈👨❤️👨聚合油脂(zhi))安裝，安裝時(shí)不♍損壞管路(lù)。便攜式超💞聲(sheng)流量計：便攜(xié)使用，内置可(ke)充電锂電池(chi)，适合移動測(ce)量，配接磁性(xing)傳感器。手持(chí)式☎️超聲流量(liang)計：體積小，重(zhong)量輕，内置可(kě)充電锂電池(chi)，手持使用，配(pèi)接磁性傳感(gǎn)器。防爆型超(chao)聲流量計：用(yong)于爆炸性環(huán)境液體流量(liang)測量，爲防🔆爆(bào)兼本安型。即(jí)轉換器爲防(fang)爆型，傳感器(qi)爲本質安全(quan)型♉。流量測量(liàng)系統：由多台(tai)超聲流量計(jì)和系統主站(zhàn)㊙️組成。适于多(duō)🍓條管路的集(ji)中測量。超聲(sheng)熱量計：用于(yu)供熱系統的(de)熱量測量。電(dian)池㊙️供電型超(chāo)聲流量計：采(cǎi)用一✊節锂電(diàn)池供電的一(yī)體式超聲流(liú)量計。适于無(wú)市電供🌈應的(de)測量場合，一(yī)節電池可使(shǐ)用十年，具有(you)多種測量功(gong)能。系列明渠(qu)流量計，用于(yú)液體明渠流(liú)量測量，測量(liang)傳感器可采(cai)用超聲速度(du)傳感器、帕氏(shi)槽、P-B槽、三角堰(yàn)、矩🔅形堰和全(quan)寬堰，并采用(yòng)超聲液🛀位測(ce)量。該系統明(ming)渠🔆流量計測(cè)量準确、可靠(kao)。采用超聲速(sù)度傳感器時(shi)，可測量大型(xíng)渠道或涵洞(dong)的液體流量(liang)。堰槽式明渠(qú)流🌐量計：可使(shǐ)用帕氏槽、P-B槽(cao)、三角堰、矩形(xíng)堰、全寬堰進(jin)行明渠流量(liàng)測量💛，液位傳(chuán)感器采用超(chāo)聲傳感器。超(chāo)聲式明渠流(liu)量計：采用超(chāo)聲傳感器測(cè)量流速及液(ye)位。測量準确(que)度高，适于大(da)型渠道和涵(han)洞的流量測(cè)量。根據測量(liàng)準确度要求(qiú)，超聲速度測(ce)量🧑🏾🤝🧑🏼可選擇單(dān)聲👣道、雙聲道(dào)和三聲道。超(chāo)聲式明渠流(liú)㊙️量計：采用💜超(chao)聲傳感器測(cè)量流速及液(yè)🏃🏻♂️位。測量準确(què)度高，适于大(dà)型渠道和涵(han)洞的流量測(ce)量。根據測量(liàng)準确度要🌍求(qiú)，超聲速度測(ce)量可選擇單(dan)聲道💯、雙聲道(dào)和三聲道。超(chao)聲波流量計(jì)一般不作結(jié)算計量儀表(biao)使用，對于現(xian)場計量點損(sun)壞生産不能(neng)停機更換，又(yòu)需要檢測參(cān)數💃🏻指導生産(chan)的情況也往(wang)往用到超聲(shēng)波流量計。超(chāo)聲波流量計(jì)zui大優勢是用(yòng)于大口徑流(liú)量測量(管徑(jing)大于2米)，即使(shǐ)有些結算用(yong)計量點，經過(guò)使用雙方認(ren)可🏃♀️，選用精度(dù)高的超聲👌波(bō)流量計，可以(yi)節約成本，并(bing)減少維🌈護量(liàng)。超聲波流量(liang)計的選✌️型及(jí)應用摘要超(chāo)聲波流量計(ji)是一種利用(yong)超聲波脈沖(chong)來測量流體(ti)流量的速度(du)式流量儀表(biǎo)，它從80年代開(kāi)始進入我國(guó)工🤞業生産和(hé)計量領域，并(bing)在90年代得到(dào)迅速發展。文(wen)章對我佃國(guo)内市場上出(chū)現了各類超(chao)聲波流量進(jin)行📱了深🔞入研(yán)究分析，結合(hé)多年的實際(ji)應用經👌驗，系(xi)統💜闡述了超(chāo)聲波流量計(ji)的分類💋方法(fa)；從儀表性能(néng)、被測介質經(jīng)💔濟性，實用性(xing)等方面總結(jié)了選用超聲(shēng)波流量的🈲原(yuan)則，并👣對應用(yòng)中如何選位(wèi)、安裝、維護提(ti)出具體建議(yì)，爲用戶合理(li)選擇和應用(yòng)超聲波流量(liàng)計提供了一(yī)些可以借鑒(jiàn)的經驗和方(fang)法。關鍵詞超(chao)聲☂️流量計；換(huan)能器；時差式(shì)；安裝方式 近(jin)幾年來，随着(zhe)電💛子技術、數(shu)字技術的發(fa)展，利用超聲(shēng)🐉波脈沖測量(liàng)流🈲體流量的(de)技術發展很(hěn)快，基于不同(tóng)原理，适用于(yu)不同場合的(de)各種型式的(de)超聲波流量(liang)計得到了廣(guang)泛💰應用，同時(shí)也很快，對廣(guang)大用戶提出(chu)如何認識超(chāo)聲波流量計(jì)⁉️、怎樣選擇合(hé)适的類型，使(shi)用中應注意(yì)些什麽🔱問題(ti)等一系列問(wèn)題，本文綜合(he)國内超聲波(bō)流量計目前(qián)的發展情況(kuang)及多年👅應用(yòng)的實踐，對上(shang)述問題進行(háng)了些探讨。1超(chao)聲波流量計(ji)的📱分類 超聲(shēng)波流量計的(de)各類很多👨❤️👨，依(yī)照不同的分(fèn)類方法，可以(yǐ)分爲不同類(lèi)型的超聲波(bo)流量計。 1.1多譜(pǔ)勒式超聲波(bō)💁流量計 換能(neng)♈器❌1發射頻率(lü)爲f1的超聲波(bo)信号，經過管(guan)道🔅内液體中(zhōng)的懸浮顆粒(li)或氣泡後，頻(pín)率發生偏移(yi)，以📱f2的頻率反(fan)射到換能器(qì)2，這就是💃多譜(pǔ)勒将就，f2與f1之(zhi)差📐即爲多譜(pǔ)勒頻差fd。 當管(guan)道條件、換能(néng)器安🥰裝位🌈置(zhi)、發射頻🏃率、聲(sheng)速确定以後(hòu)，c、f1、θ即爲🌍常數，流(liú)體流速和多(duō)譜♻️勒頻移成(chéng)正比，通過測(ce)量頻移就可(ke)得到流體流(liu)速，進而求得(dé)流體流量。 1.2時(shi)差式超聲波(bō)流量計 時差(cha)式超聲波流(liú)量計是利用(yòng)聲波在流體(tǐ)中❌順流傳播(bo)和逆流傳播(bō)的時間差與(yu)流體流速成(cheng)正比這一原(yuan)理來測量流(liú)體流量的🤞。 2區(qū)别 根據超聲(sheng)波流☔量計使(shi)用場合不同(tong)，可以分爲固(gù)定式超聲波(bo)流量計和便(biàn)攜式超聲波(bo)流量計2.1這兩(liǎng)類超聲🏃🏻波流(liú)量計的主要(yào)區别(1)适用的(de)場合不同 固(gu)定⛱️式超🔞聲波(bō)流量計用于(yú)安🛀裝在某一(yī)固定位置🛀🏻，對(duì)某一特定管(guan)道内流體的(de)流量進行長(zhang)期不間斷的(de)計量；便攜式(shì)超聲波流量(liàng)計💯具有很大(da)的♊機動性，主(zhu)要用于對❗不(bú)同管道的流(liú)體流量作臨(lin)時性測量。(2)供(gong)電方式不同(tong) 固定式超聲(shēng)波💋流量計要(yao)求長期連續(xù)運行，所以要(yao)使✨用220V交流電(dian)源，便攜式超(chāo)聲波流量計(ji)既可以使用(yong)現場的交流(liú)電源，也備有(yǒu)内置充電電(dian)池，可以連續(xù)工作5～10h［小時］，大(da)大方便了不(bu)同場合臨時(shí)性流量測量(liàng)的需要。(3)部分(fèn)功能不同 因(yin)定式超聲波(bō)流㊙️量計，通常(cháng)都有4-20mA信号輸(shū)出等功能，供(gòng)遠傳顯示使(shi)用，但其内部(bu)隻能存貯一(yī)條管道的參(can)數；便攜式超(chao)聲波流量計(jì)隻是爲了現(xiàn)場☁️查看當時(shi)流量和短時(shí)間内的累計(ji)流量，故一般(ban)無輸出♍信号(hao)功能，但爲了(le)方便測量不(bú)同管道流量(liàng)，它具有豐富(fù)的貯存功能(neng)，可以同時存(cun)貯數十條不(bu)同管道的參(cān)💛數，供随時調(diào)出使用。2.2換能(néng)器供電方式(shì)不同 可♌以分(fèn)爲外貼式、插(chā)入式、管段式(shi)三種超聲波(bo)流🔴量計。(1)外貼(tie)式 外貼式超(chao)聲波流量計(jì)是生産zui早，用(yong)戶💞zui熟悉且應(ying)🔞用zui廣泛的超(chāo)聲波流量計(ji)，安裝換能器(qi)無需管道斷(duan)流，即貼即❓用(yòng)，它充分體現(xiàn)了超聲波流(liú)量計安裝簡(jiǎn)單、使用方便(biàn)的⭕特點。(2)管段(duan)式 某些管道(dào)因材質疏、導(dǎo)聲不良，或者(zhe)鏽蝕嚴重，襯(chèn)裏和管道内(nei)空🌈間有間隙(xi)等原因，導緻(zhi)超聲波信号(hao)衰減嚴重，用(yòng)外貼式超聲(sheng)波流量計無(wú)法正常測量(liàng)，所以産生了(le)管段式超聲(sheng)波流量計。管(guǎn)段式超聲波(bō)流量計把換(huan)能器和測量(liang)管組成一體(tǐ)，解決了外貼(tie)式流量計🌈在(zài)測量中的一(yi)個難題。而且(qiě)測量精度也(ye)比其它超聲(sheng)波流量計要(yào)高，但同時也(ye)犧牲了外貼(tiē)式超聲波流(liu)量計不斷流(liu)安🔞裝這一優(yōu)點，要求切開(kai)管道安💃🏻裝換(huàn)能🌂器。(3)插入式(shi) 插入式🔱超聲(shēng)波流量計介(jie)于上述二者(zhě)中間。在安裝(zhuang)🥵上可以不斷(duàn)流，利用專門(mén)工具在有水(shuǐ)的管道上打(da)孔，把換能器(qi)插入管道内(nèi)，完成安裝。由(yóu)于換能器在(zài)管道内，其信(xìn)号的發射、接(jie)受隻經過被(bèi)測介質，而不(bu)經過管壁和(hé)襯裏，所以其(qi)測量不受管(guan)質和管襯材(cai)料限制。3超聲(shēng)波流量計的(de)選型 超聲波(bo)流🐪量計💋除上(shàng)述各種類型(xing)外，近年來又(yòu)出現了采用(yong)數字化電路(lu)的數字式超(chāo)聲波流量計(jì)，把換能器和(he)轉換器做在(zài)一🥵起的一體(ti)式超聲波流(liú)量計，等等。面(miàn)對衆多類型(xíng)的超🛀🏻聲波流(liú)量計，用戶要(yào)根據實際情(qing)況和測量需(xu)要合理選型(xíng)。3.1多譜勒式超(chāo)㊙️聲波流量計(ji) 隻能用于測(cè)量含有适量(liang)能反射超聲(sheng)波信号的顆(kē)粒或氣泡的(de)流體，如工廠(chǎng)🈲排放液、未處(chu)理的污水、雜(zá)志⛷️含量穩定(dìng)的工廠過程(chéng)液等。要注意(yì)它對被測介(jie)質要求比較(jiao)苛刻，即不🈲能(neng)是潔🚩淨水，同(tong)時雜技含量(liàng)要相對穩定(dìng)，才可🤟以正常(chang)測👈量，而且不(bú)同廠家的儀(yi)表性能及對(duì)被測廠家的(de)要求也不一(yī)樣。選擇此類(lèi)超聲波流量(liang)計即要對被(bei)測介質🐅心中(zhong)有數，也要對(dui)所☂️選用的超(chāo)聲波流量計(ji)的性能、精度(du)和☎️對被測介(jie)質的要求有(you)深入的了解(jiě)。3.2便攜式超聲(shēng)波流量計 适(shi)用于臨時性(xing)測量，主要用(yòng)于校對管道(dào)上已安裝其(qi)它流量儀表(biǎo)👨❤️👨的運行狀态(tai)，進行一個區(qu)域👈内的流體(tǐ)平🌈衡測試，檢(jian)查管道的當(dāng)時流量情況(kuang)等。如果不作(zuo)固定安裝，而(ér)用于這🛀🏻些⭐用(yòng)途時，選用便(bian)攜式超聲波(bo)流量計既方(fang)便又經濟。3.3時(shi)差🔱式超聲波(bo)流量計 目前(qian)生産zui多、應用(yòng)範圍zui廣泛的(de)是時差式超(chao)聲波流量計(ji)。它主要用來(lái)測量潔淨的(de)流體流量，在(zai)自來水公司(sī)和工業用水(shuǐ)領域，得到廣(guǎng)泛應用。此外(wai)它也可以測(ce)量雜技含量(liang)不高(雜質含(han)量小于10g/L，粒徑(jìng)小于1mm)的均勻(yún)流體，如污水(shui)等介質的流(liu)量，而且精度(dù)可達±1.5%。實際應(ying)用🐉表明，選用(yòng)時差式超聲(sheng)波流量計，對(duì)相應流體的(de)測量都🛀🏻可以(yǐ)達到滿意✊的(de)效果。3.4管道式(shì)超聲波流量(liang)計 精度zui高，可(kě)達到±0.5%，而且不(bú)受管道材質(zhi)、襯裏的限制(zhì)，适用于流量(liàng)測量精度要(yao)求高的場合(hé)。但随着管徑(jìng)的增大，成本(ben)也會随增加(jia)，通常情況下(xià)，選用✉️中小口(kou)徑的管段式(shì)超聲波流量(liàng)計，較爲經濟(ji)。3.5固定式超聲(sheng)波流量計 如(ru)果有足夠的(de)安裝空間，使(shǐ)用💞插入式換(huan)能器代替外(wài)📧貼式換能器(qi)，*消除了管襯(chen)、結垢及管壁(bì)對超聲波信(xìn)号衰減的影(ying)響，測量穩定(dìng)性更高，也大(da)大減小了維(wéi)護工作量。而(ér)且，由于插入(ru)式換能器💯也(ye)可以不斷流(liu)安裝，所以其(qi)應用正在不(bu)斷推♻️廣。有的(de)廠家推出了(le)内部爲數字(zi)化電路的超(chāo)聲波流量計(jì)，其🥰特點是采(cǎi)用數字電路(lù)處理信号，糾(jiu)錯能力增強(qiang)，取樣及時，精(jīng)度提高(模拟(nǐ)電路的精度(du)爲±1.5%，數字電路(lù)可以達到±1.0%)，而(er)且集成度提(tí)高，儀表體積(ji)大大減小，有(you)多種信号輸(shū)☁️出模式供🌈選(xuan)擇，在實際應(yīng)用也取得了(le)很好的效果(guǒ)。用戶在使用(yòng)中可以和模(mo)拟電路的超(chāo)聲波流量計(ji)進行比較。超(chao)聲波流量計(jì)的功能選擇(ze)，用🙇🏻戶可以根(gen)據實際情況(kuàng)來确定。如果(guǒ)測量雙向流(liu)體，一定要選(xuǎn)擇帶有正負(fù)計量功能的(de)超聲波流量(liang)計；如果用戶(hu)需要定期了(le)解流體在一(yī)定時段有流(liu)量情況，可以(yi)選擇帶打印(yin)機的超聲波(bo)流量計。總之(zhi)，所選擇🐅的超(chāo)聲波流⚽量計(jì)的功能既要(yao)滿足用戶需(xū)要，也不♋必貪(tān)多求全，造成(cheng)許多功能閉(bi)置不用，而增(zeng)加購買成本(běn)。4超⚽聲波流量(liang)㊙️計的應用 超(chao)聲波流量計(ji)在應用中，需(xū)要注🏒意以下(xià)幾個🌈方面的(de)問題：4.1正确選(xuan)擇🔅這是超聲(shēng)波流量計能(néng)夠正常工作(zuò)的基礎。如果(guo)選型不當，或(huo)會造成流量(liàng)無法測量，或(huo)者用戶使用(yong)不做便等後(hòu)果。具體選型(xing)原則，前面已(yǐ)做了詳細的(de)介☎️紹。4.2合理安(ān)裝換能器安(ān)裝不合理是(shi)🏃🏻超聲波流量(liang)計❗不能正常(cháng)工作的主要(yao)原因。安裝換(huàn)能器需要考(kao)慮位置的确(què)定和😍方式的(de)選擇兩個問(wen)題。确定位置(zhi)時除保證足(zú)夠的上、下🙇🏻遊(you)直管段外，尤(you)其要注意換(huan)能器盡量避(bì)開有變頻調(diao)速嚣、電焊機(ji)等污染電源(yuán)的場合。在安(an)裝🐪方式上，主(zhu)要有對貼安(an)裝方式和V方(fang)式、Z方式三種(zhong)。多譜勒式超(chāo)聲波流量計(ji)采用對貼🈲式(shì)安裝方式，時(shí)差式超聲波(bo)流量計采用(yòng)V方式和Z方式(shì)，通常情況下(xia)，管徑小于300mm時(shi)，采用V方式安(ān)裝，管徑大于(yu)200mm時，采用Z方式(shì)安裝。對于即(ji)可✂️以用V方式(shì)安裝又可以(yi)方式安裝的(de)換能器，盡量(liang)選用Z方❄️式。實(shi)踐表明，Z方式(shi)安🌈裝的換能(néng)器超聲波信(xin)号💜強度高，測(cè)量的穩定性(xìng)也好。4.3及時核(hé)校 對于現場(chǎng)安裝固定式(shì)超聲波流量(liàng)計♻️數量大、範(fan)圍廣的用戶(hù)，可以配備一(yī)台同📱類型的(de)便攜式超聲(sheng)‼️波流量計，用(yòng)于核校現場(chang)儀表的情況(kuàng)。一是堅持一(yī)裝一校，即對(dui)每一台新裝(zhuāng)超聲波流量(liàng)計在安裝調(diao)試時進行核(he)校，确保選位(wei)好、安裝好、測(cè)量準；二是對(dui)在線運行的(de)超聲波流量(liàng)計發🎯生流量(liang)突變時，要利(li)用便🏃♀️攜式超(chao)聲波💘流量計(jì)進行及時核(he)校，查清流量(liang)突變的原因(yin)，弄清🌈楚是儀(yí)表發生故障(zhàng)還是流量确(que)實發生了變(bian)化❄️。4.4定期維🎯護(hu)與其他流量(liàng)儀表相比，超(chao)聲波流量計(jì)的❌維護量是(shì)比較小的。對(duì)于外貼換能(neng)器超聲波流(liu)量計，安裝以(yi)後無水壓損(sǔn)失🌈，無潛在漏(lou)水，隻需定期(qi)檢查換能器(qì)是否♈松動，與(yǔ)管道之間的(de)粘合劑是否(fǒu)良好即可；插(chā)入式超聲波(bō)流量計，要定(dìng)期清理探頭(tóu)上沉積的雜(zá)質、水垢等有(yǒu)無漏水現象(xiang)；如果是一體(ti)式超聲波流(liú)量計，要檢查(chá)流量計與管(guan)道之間的法(fa)蘭鏈接是否(fou)良好，并考慮(lǜ)現場溫度和(hé)⭕濕度對其電(diàn)子部件🔅的影(ying)響，等待。定期(qī)維護可以确(que)保超聲波流(liú)量計的長期(qī)穩定運行。超(chāo)聲🤞波流量計(ji)使用中注意(yi)事項1、瞬時流(liu)量計波動大(da)？ A、信号強度波(bo)動大；B、本身測(ce)量流體波動(dòng)大； 解決方法(fǎ)：調💯整好探頭(tóu)🙇🏻位置，提高信(xin)号強度(保持(chí)在✂️3%以上)保證(zhèng)信号強度穩(wěn)定，如本身🌈流(liu)體波動大，則(zé)位置不好，重(zhong)新🔞選點，确保(bao)*D後5D的工況要(yao)求。2、外夾式流(liú)量計信号低(dī)？管💰徑過大，管(guan)道結垢嚴重(zhòng)，或選擇安🈲裝(zhuang)方式不對。 解(jiě)決🤟方法：對于(yu)管徑過大、結(jié)垢嚴重，建議(yi)采用🈲插入式(shi)探頭，或選擇(ze)“Z"型安裝方式(shì)。3插入式探頭(tóu)使用一段時(shí)間後信号降(jiang)低？可能探頭(tou)發生偏移或(huo)探頭表面水(shui)垢厚。 解決方(fāng)法：重新調整(zheng)探頭位置，清(qing)冼探頭發射(she)面。4、開機無顯(xiǎn)示檢查電源(yuan)屬性是否與(yǔ)儀表的額定(dìng)值相對應，保(bao)險絲是否㊙️燒(shāo)斷，如以上問(wèn)題不薦在，對(duì)建議把儀器(qi)發回我司由(yóu)專業技術人(ren)員檢查。5、開機(jī)後儀表僅有(you)背光，無任何(hé)字符顯示此(ci)情👅況一般爲(wei)程🧡序芯片失(shī)，建議把儀器(qi)發回我司進(jìn)行處理。6、儀表(biao)在現場強幹(gan)擾下無法🏃🏻使(shi)用？ 供電電源(yuán)波動範🔱圍較(jiào)大，周圍有變(biàn)頻器或強磁(cí)場幹擾，接地(di)線不正确🔴。 解(jiě)決方法：給儀(yí)表提供穩定(ding)的供電電源(yuan)，儀表安裝遠(yuan)📧離🐆變頻器和(he)強磁🏃♀️場幹擾(rao)，有良好的接(jiē)地線。
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