超聲波流量計具有高精確度、無阻礙測量以及較低的總體擁有成本等優(yōu)點,正在快速發(fā)展成為流量測量領(lǐng)域,尤其是計量碳?xì)浠衔锏模⒃谑秃吞烊粴忸I(lǐng)域得到普及。超聲波流量計是一種使用十分方便的流量儀表,特別是在大口徑管線上,便攜式超聲波流量計可以將探頭安裝在管道外表面,實現(xiàn)不斷流、不破壞原有管線測量流量,因此受到廣大用戶的歡迎。
1.優(yōu)點
?。?)外夾式超聲波流量計可以實現(xiàn)非接觸測流量,即使是插入式或內(nèi)貼式超聲波流量計,其壓損也幾乎為零,其測流量的方便性與經(jīng)濟(jì)性是較佳的。
?。?)超聲波流量計水、氣、油各種介質(zhì)都可以測量,其應(yīng)用的領(lǐng)域十分廣闊。
?。?)超聲波流量計的制造成本幾乎和口徑無關(guān),在大口徑流量計量場合有著價格合理、安裝使用方便的綜合競爭優(yōu)勢。
?。?)便攜式超聲波流量計可以實現(xiàn)一臺流量計在各種管徑、各種材質(zhì)的管線上測流量,是作為標(biāo)準(zhǔn)表進(jìn)行在線校準(zhǔn)、比對或期間核查的流量計類型。
(5)超聲波流量計具有其測流原理基于長度與時間兩個基本物理量的溯源方便性,可以預(yù)見它必將超越其他原理的流量計成為流量標(biāo)準(zhǔn)甚至是流量基準(zhǔn)的載體。
(6)超聲波流量計運行能耗極小,可方便地實現(xiàn)長年電池供電,加之先進(jìn)的智能化主機(jī)可方便地進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)無線通信,其應(yīng)用前景更加廣闊。
2.缺點
?。?)超聲波流量計目前所存在的缺點主要是可測流體的溫度范圍受超聲波換能器及換能器與管道之間的耦合材料耐溫程度的限制,以及高溫下被測流體傳聲速度的原始數(shù)據(jù)不全。目前我國只能用于測量200℃以下的流體。
(2)抗干擾能力差,易受氣泡、結(jié)垢、泵、等超聲雜音的影響,導(dǎo)致精度變差。如果出現(xiàn)以上的情況,輕則精度變差,重則儀表不顯示。
?。?)另外,超聲波流量計的測量線路比一般流量計復(fù)雜。這是因為,一般工業(yè)計量中液體的流速常常是每秒幾米,而聲波在液體中的傳播速度約為1500m/s左右,被測流體流速(流量)變化帶給聲速的變化量最大也是10-3數(shù)量級。若要求測量流速的準(zhǔn)確度為±1%,則對聲速的測量準(zhǔn)確度需為10-5~10-6數(shù)量級,因此必須有完善的測量線路才能實現(xiàn),這也正是超聲波流量計只有在集成電路技術(shù)迅速發(fā)展的前題下才能得到實際應(yīng)用的原因。
?。?)安裝存在未知性,不正確的安裝方式,會影響測量的精度。
?。?)使用壽命短,一般精度只能保證2年。
E+H超聲波流量計具有不擾亂流場、無可動部件、無壓力損失、測量精度高、性能穩(wěn)定可靠、測量范圍寬等特點,并且攜帶方便,安裝簡單,不影響管路系統(tǒng)及設(shè)備的正常運行,因此廣泛地應(yīng)用于液體和氣體的計量。
那我們生產(chǎn)和生活中經(jīng)常使用到超聲波流量計,所以要對它有一個相當(dāng)?shù)恼J(rèn)識和了解,尤其是在安裝和維護(hù)保養(yǎng)中應(yīng)該注意哪些方面?本章主要介紹E+H超聲波流量計的安裝與保養(yǎng)注意事項,具體事項如下所述:
1、根據(jù)超聲波的測量原理可以看出,管道的外徑和壁厚的測量值都與流速有關(guān),所以測量時應(yīng)保證外徑和壁厚準(zhǔn)確。測量外徑應(yīng)選擇游標(biāo)卡尺,測量壁厚時應(yīng)多選擇幾個測量點,然后取其平均值作為壁厚參數(shù)輸入。
2、探頭的正確安裝
?。?)探頭的安裝位置應(yīng)滿足直管段的要求,前10D,后5D。
?。?)確定探頭正確的安裝方式。E+H超聲波流量計應(yīng)用較多的二種探頭安裝方式,即z法和V法。z法一般用于大口徑的管道測量,這種方法的優(yōu)點是信號損失小,缺點是聲程短不適用于小口徑管道測量;V法一般適用于小口徑管道測量,優(yōu)點是聲程較長,可得較佳時間分辨能力。在水平管道上傳感器可以裝在管道截面積“9點或3點鐘"的位置,這樣可避免其他安裝方式位置時氣泡集于頂部、顆粒沉于底部流動給測量帶來的影響。
?。?)探頭安裝處管線表面應(yīng)光滑,并涂有適量的超聲波專用耦合劑,保證探頭和管壁之間沒有縫隙。耦合劑太少或太稀都會造成測量的數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確。
(4)探頭應(yīng)捆綁牢固使其與管道外壁緊緊接觸并保證其不會移動,否則會造成聲波的衰減導(dǎo)致數(shù)據(jù)的不準(zhǔn)確。
3、定期去除測量管段內(nèi)壁的結(jié)垢
由于污水計量中管道內(nèi)壁長時間形成的污垢很容易影響超聲波測量的準(zhǔn)確性,所以對于安裝了不銹鋼測量管段的用戶,可以定期拆卸不銹鋼測量管段進(jìn)行清洗,這樣可以保證用超聲波流量計測量管道流量時的準(zhǔn)確,最大限度地降低由于管道內(nèi)壁結(jié)垢等原因所帶來的影響。工業(yè)生產(chǎn)中進(jìn)行流量測量時,在正確掌握E+H超聲波流量計測量原理及使用方法的基礎(chǔ)上,只要根據(jù)現(xiàn)場條件,正確選擇安裝地點和安裝方式,精心調(diào)整,就能準(zhǔn)確、快速地得到測量結(jié)果。如某電廠在對一循環(huán)水母管水量進(jìn)行測量時,原測點選在循環(huán)泵房內(nèi)的循環(huán)水母管上,依據(jù)管道規(guī)格(1800mm×8mm鋼管),儀器推薦探頭使用Z安裝方式。儀器安裝后,不能通過自檢,反復(fù)調(diào)整探頭安裝方式和探頭間隔,仍不成功??紤]到循環(huán)泵房內(nèi),探頭安裝位置距大功率電機(jī)較近,電磁強(qiáng)度較大,可能對測量產(chǎn)生影響,將測量點移到室外的較長平直管段上。
E+H超聲波流量計的安裝與保養(yǎng)注意事項_超聲波流量計是一種利用超聲波脈沖來測量流體流量的速度式流量儀表。近幾年來,隨著技術(shù)的發(fā)展,利用超聲波脈沖測量流體流量的技術(shù)發(fā)展很快,基于不同原理,適用于不同場合的各種超聲波流量計得到了廣泛應(yīng)用,同時也對廣大用戶提出如何進(jìn)一步的了解超聲波流量計、怎樣選擇合適的超聲波流量計,使用過程中,應(yīng)該注意些哪些問題等等,上海森逸技術(shù)人員結(jié)合現(xiàn)國內(nèi)超聲波流量計的發(fā)展情況及多年來現(xiàn)場應(yīng)用經(jīng)驗,對上述問題進(jìn)行了探討。
超聲波流量計選型與分類:
選型主要有以下幾點:管道壁厚、外徑,介質(zhì),管內(nèi)流量是否含有雜質(zhì),測量介質(zhì)的溫度,測量介質(zhì)為氣體時,還需要知道氣體的壓力,除此之外,還應(yīng)根據(jù)用戶實際情況和測量需要合理選型。
1、多普勒超聲波流量計
換能器經(jīng)過管道內(nèi)液體中的懸浮顆?;驓馀莺?,頻率發(fā)生偏移,當(dāng)管道條件、換能器安裝位置、發(fā)射頻率、聲速確定以后,通過測量頻移就可得到流體流速,進(jìn)而求得流體流量。只能用于測量含有適量能反射超聲波信號的顆?;驓馀莸牧黧w,如工廠排放液、未處理的污水、雜志含量穩(wěn)定的工廠過程液等。要注意它對被測介質(zhì)要求比較苛刻,即不能是潔凈水,同時雜質(zhì)含量要相對穩(wěn)定,才可以正常測量,而且不同廠家的儀表性能及對被測廠家的要求也不一樣。選擇此類超聲波流量計即要對被測介質(zhì)心中有數(shù),也要對所選用的超聲波流量計的性能、精度和對被測介質(zhì)的要求有深入的了解。
2、便攜式超聲波流量計
主要用于校對管道上已安裝其它流量儀表的運行狀態(tài),進(jìn)行一個區(qū)域內(nèi)的流體平衡測試,檢查管道的當(dāng)時流量情況等。如果不作固定安裝,而用于這些用途時,選用便攜式超聲波流量計既方便又經(jīng)濟(jì)。
3、時差式超聲波流量計
時差式超聲波流量計是利用聲波在流體中順流傳播和逆流傳播的時間差與流體流速成正比,這一原理來測量流體流量。
目前生產(chǎn)較多、應(yīng)用范圍廣泛的是時差式超聲波流量計。它主要用來測量潔凈的流體流量,在自來水公司和工業(yè)用水領(lǐng)域,得到廣泛應(yīng)用。
4、管道式超聲波流量計
精度較高,可達(dá)到±0.5%,而且不受管道材質(zhì)、襯里的限制,適用于流量測量精度要求高的場合。但隨著管徑的增大,成本也會隨增加,通常情況下,選用中小口徑的管段式超聲波流量計,較為經(jīng)濟(jì)。
5、固定式超聲波流量計
如果有足夠的安裝空間,使用插入式換能器代替外貼式換能器,徹底消除了管襯、結(jié)垢及管壁對超聲波信號衰減的影響,測量穩(wěn)定性更高,也大大減小了維護(hù)工作量。而且,由于插入式換能器也可以不斷流安裝,所以其應(yīng)用正在不斷推廣。有的廠家推出了內(nèi)部為數(shù)字化電路的超聲波流量計,其特點是采用數(shù)字電路處理信號,糾錯能力增強(qiáng),取樣及時,精度提高(模擬電路的精度為±1.5%,數(shù)字電路可以達(dá)到±1.0%),而且集成度提高,儀表體積大大減小,有多種信號輸出模式供選擇,在實際應(yīng)用也取得了很好的效果。用戶在使用中可以和模擬電路的超聲波流量計進(jìn)行比較。超聲波流量計的功能選擇,用戶可以根據(jù)實際情況來確定。如果測量雙向流體,一定要選擇帶有正負(fù)計量功能的超聲波流量計;如果用戶需要定期了解流體在一定時段有流量情況,可以選擇帶打印機(jī)的超聲波流量計??傊x擇的超聲波流量計的功能既要滿足用戶需要,也不必貪多求全,造成許多功能閉置不用,而增加購買成本。