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超聲波流量(liàng)計的原理及選型(xíng)
發布日期：2025-12-15 浏覽次(ci)數：2307
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超聲波流量計(jì)的原理及選型插(cha)入式超聲流量計(ji)：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(bú)停産安裝。一般爲(wèi)單聲道測量，爲了(le)提高測量準确度(dù)，可選擇💃🏻三聲道。管(guan)段式超聲🌈流量計(jì)：需切開管路安裝(zhuāng)，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(sheng)流量計：能夠完成(cheng)固定和移動測量(liàng)。采用耦合劑(室💯溫(wen)固☔化的矽橡膠或(huò)高溫長鏈聚合油(you)脂)安裝，安裝時不(bú)損壞管路。便攜式(shì)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(zhòng)量輕，内置可充電(diàn)锂電池，手持使用(yong)，配接磁性傳感器(qi)。防爆型超聲流量(liàng)計：用于爆炸👈性環(huan)境液體流量測量(liàng)，爲防爆兼本安型(xíng)。即轉換器爲防❌爆(bao)型，傳感器爲本質(zhì)安全型㊙️。流量測量(liang)系統：由多台超聲(shēng)流量計和系統主(zhu)站組成。适于多條(tiao)💰管路的集中測量(liàng)。超聲熱量計：用于(yu)供熱系統的熱👌量(liang)測量。電池供電型(xíng)超聲流量計：采用(yong)一🐆節锂電池供電(diàn)的一體🔞式超聲流(liu)量計。适于無市電(diàn)供應的測☂️量場合(he)，一節電池可♌使用(yong)十年，具有🔞多種測(ce)量功能。系列明渠(qú)🍓流量計，用于液體(tǐ)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(yan)、矩🌈形堰和全寬堰(yan)，并采用超聲液位(wei)測量。該系統明渠(qu)流量計測量準确(que)、可靠。采用超聲速(su)度傳感器時，可測(cè)量大型渠道或涵(hán)洞的液體流量。堰(yàn)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(liu)量測量，液位傳感(gǎn)器采用超聲傳感(gǎn)器。超聲式明渠流(liu)量🌈計：采用超聲傳(chuán)感器測量流速及(ji)液位。測量準确度(du)高，适于大型🏃🏻渠道(dào)🈲和涵洞的流量測(cè)量。根據測量準确(que)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。超聲式明渠流(liú)量計：采用超聲㊙️傳(chuán)感器測量流速及(jí)液位。測量準确度(dù)高，适于大型渠道(dao)和涵洞的流量測(cè)量。根據測量準确(què)度要求，超📱聲速度(dù)測量可選擇單聲(sheng)道、雙聲道和三聲(sheng)道。超聲波流量計(jì)一般不作結算計(jì)量儀表使🥵用，對于(yu)現場🆚計量點損壞(huài)生産不能停機更(gèng)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(sheng)🥵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(hù)量。超聲波流量計(jì)的選♌型及應用摘(zhāi)要超聲⚽波流量計(jì)是🌏一種利用超聲(sheng)波脈沖來測♋量流(liú)體流💃量的速度式(shi)流量儀表，它從80年(nián)代開始進入我國(guo)工業生産和計量(liang)領域，并在90年🌈代得(dé)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(shù)了超聲波流量計(ji)的分類方法；從儀(yí)表性能、被測介質(zhi)經濟性，實用性等(děng)方面總結了選用(yòng)超聲波流量的原(yuan)則，并對應用中❗如(rú)何選位、安裝、維護(hu)提出具體建議，爲(wei)用戶合理選擇和(hé)應用超聲波流量(liang)計提供了一些可(kě)以借鑒的經驗和(he)方法。關鍵詞超聲(sheng)👈流量計；換能器；時(shí)差式；安裝方📱式 近(jìn)幾年來，随着電子(zǐ)技術、數字技術的(de)發展，利用超聲波(bo)脈沖測量流✔️體流(liú)量的技術發展很(hěn)快，基于不同原理(lǐ)，适用于不同場合(he)的各種型式的超(chāo)聲波流量計得到(dao)了廣泛應用，同時(shí)也很快，對廣大用(yòng)戶提出如何認識(shí)超聲🈲波流量計、怎(zěn)樣選擇合适的類(lei)型，使用中應注意(yi)些什麽問題等㊙️一(yi)系列問題，本文綜(zōng)合國内超聲波流(liú)量計目前的發展(zhǎn)情況及多年應用(yòng)的實踐，對上述問(wen)題進行了些探讨(tǎo)。1超聲波流量計的(de)分🏃類 超聲波流量(liang)計的各類很多，依(yi)照不同的分類方(fang)法，可以分爲不同(tong)類型的超聲波流(liú)💃🏻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(guo)管道内液體中的(de)懸浮顆粒或氣泡(pao)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(duō)譜勒将🈲就，f2與f1之差(cha)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(tǐ)流速和多譜💔勒頻(pín)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(cha)式超聲波流量計(jì) 時差式超聲波流(liú)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(liú)速成正比這一原(yuan)理來測量流體流(liu)量的。 2區别 根據超(chāo)聲波流量計使用(yòng)場合不同，可以👉分(fèn)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(zhe)兩類超聲波流量(liang)計的主要區别(1)适(shi)用的場合不同 固(gù)定式超❓聲波流量(liang)計用于安裝在某(mǒu)一固定位置，對某(mǒu)一特定管道内流(liú)體的流🚩量進行長(zhǎng)期不間斷的計量(liàng)；便攜式超聲波流(liú)💃量計具有很大的(de)機動性，主要用于(yú)對不同管道的流(liu)體流量作臨時性(xing)測量。(2)供電🧑🏾🤝🧑🏼方式不(bu)同 固定式超聲波(bō)流量計要☔求長期(qi)連續運行，所以要(yào)使用220V交流電源，便(bian)攜式超🏃🏻聲波流🌈量(liang)計既可以使用現(xiàn)場的交流電👨❤️👨源，也(ye)備有内置充電電(dian)池，可以連續工作(zuo)5～10h［小❗時］，大大方便了(le)不同場合臨📧時性(xìng)流量測量的需要(yào)。(3)部📱分功能不同 因(yin)定式超聲波流量(liang)計，通常都有4-20mA信号(hao)輸出等功能，供遠(yuan)傳顯示使用，但其(qi)内部隻🎯能存貯一(yī)條👣管道的參數；便(biàn)攜式超聲波流量(liàng)計隻是爲了現場(chǎng)查看💋當時流量和(he)短時間内的累計(ji)流量，故一般無輸(shu)出信号功能，但爲(wei)了方便測量不同(tóng)管道流量，它具有(you)豐富的貯存功👅能(neng)，可以同⭐時存貯數(shu)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(diàn)方式不同 可以分(fèn)爲外貼式、插入式(shì)、管段式三種超聲(sheng)波流量計。(1)外貼☀️式(shì) 外貼式超聲波流(liú)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(wú)需管道斷流，即貼(tie)即用，它充分體現(xian)了超聲波流量計(jì)安裝簡單、使用方(fāng)便的特點。(2)管段式(shi) 某些管道因材質(zhì)疏、導聲不✂️良，或者(zhě)鏽蝕嚴♌重，襯裏和(hé)管道内空間有間(jian)隙等原因，導緻超(chao)聲波信号衰減嚴(yán)重，用外貼式超聲(shēng)波流量計無法正(zhèng)常測量，所以🐆産生(shēng)了管段式超聲波(bo)流量計。管段式超(chao)聲波流量計把⛱️換(huàn)能器和測量管組(zu)成一💃🏻體，解決了外(wai)貼式流量計在測(ce)🙇🏻量中的一個難題(ti)。而且測量精度也(yě)比其它超聲波流(liú)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(bo)🙇♀️流量計介于上述(shu)二者中間。在安裝(zhuāng)上可以不斷流，利(li)用專門工具在有(yǒu)水⭕的管道上打孔(kong)，把換能器插入管(guǎn)道内，完成安裝。由(yóu)于換能器在管道(dao)内，其信号的發射(she)、接受隻經過被測(ce)介質，而不經👄過管(guan)壁和襯裏，所以其(qi)測量不受管質☁️和(hé)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(xing)外，近年來又出🚩現(xiàn)了采用數☎️字化電(diàn)路的數字式超聲(sheng)波流量計，把換能(neng)器和轉換器做在(zai)一起的一體式超(chao)聲波流量計，等等(deng)。面對衆多類型的(de)超聲波流量計，用(yòng)戶要根據實際情(qing)況和測量需要合(he)理選型。3.1多譜勒式(shi)超聲波流量計 隻(zhi)能用于測量含有(you)适量能反射超聲(sheng)波信号的顆粒🏃♂️或(huo)氣泡的流體，如工(gong)廠排放液、未處理(lǐ)的污水、雜志✉️含量(liang)穩定的工廠過程(chéng)液等。要注意它對(dui)被測介質要求比(bǐ)較苛⭕刻，即不能是(shi)潔🌂淨水，同時雜技(jì)含量要相對穩定(ding)，才可以正常測量(liàng)，而且不同廠家的(de)儀表性能及對被(bèi)測廠家的要求也(ye)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(suǒ)🌏選用的超聲波流(liú)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(bō)流量計 适用于臨(lin)時性測量，主要用(yong)于校對管道上已(yi)安👨❤️👨裝其它流量儀(yí)表的運行狀态，進(jin)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(bo)流量計既方便又(you)經濟。3.3時差式超聲(sheng)波流量計 目前生(sheng)産zui多、應用範圍zui廣(guǎng)泛的是時差🧑🏾🤝🧑🏼式超(chao)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(ye)可以測🏃🏻量㊙️雜技含(han)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(jì)應用表明，選用時(shí)差式超聲波✍️流量(liang)計，對相應流體的(de)測量都可以達到(dào)滿意的效果。3.4管道(dao)式超聲波流量計(jì)💋 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(dù)要求高的場合。但(dan)随着管徑的增大(da)，成本也會随增加(jia)，通常情況下，選用(yòng)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(shì)超聲波☁️流量計 如(ru)果有足夠的安裝(zhuang)空間，使用插入式(shi)換能器代替外❄️貼(tie)式換能器，*消除了(le)管襯、結垢及管壁(bi)對超聲波信号衰(shuai)減的影響，測量穩(wen)定性更💜高，也大大(dà)減小了維護工作(zuo)量。而且，由于插入(rù)式換能器💛也可🈲以(yi)不斷流安裝，所以(yi)其應用正在不斷(duan)推廣。有的廠家推(tui)出了内部爲數字(zì)化電路的超聲⛱️波(bo)流量計，其🧑🏽🤝🧑🏻特點是(shì)采用數字電路處(chu)理信号，糾錯能力(li)增強，取🤩樣及時，精(jing)🌈度提高(模拟電路(lù)的精度爲±1.5%，數字電(diàn)路可以達到±1.0%)，而且(qiě)集成度提高，儀表(biǎo)體積大大減小，有(yǒu)多種信号輸出模(mo)式供🚩選擇，在實際(ji)應用也取得了很(hen)好的效果。用戶在(zai)📐使用中可以和模(mo)拟電路的超聲波(bo)流量計進行比較(jiào)。超聲波流㊙️量計的(de)功能選擇，用💃戶可(ke)以根據實際情況(kuang)來确定。如果測量(liàng)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(liu)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(zhi)，所㊙️選擇的超聲波(bo)流量計的功能既(ji)要滿足用戶需要(yào)，也不必貪多求全(quan)，造成許多功能閉(bi)置不用，而增加購(gòu)買成本。4超聲波流(liú)量計的應用 超聲(sheng)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(chao)聲波流量計💛能夠(gou)正常工作的基礎(chǔ)。如果選💋型不當，或(huò)會造成流量無法(fa)測量，或者用戶使(shi)用不💔做便等後果(guo)。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(ti)。确⛷️定位置時除保(bǎo)證足夠的上、下遊(yóu)直管段外，尤其要(yào)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(he)V方式、Z方式三種。多(duo)譜勒式超聲波流(liu)量計采用對貼式(shi)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(tong)常情況下，管徑小(xiao)于300mm時，采用V方式安(an)裝，管徑大于200mm時，采(cǎi)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(an)裝的換🏃♀️能器，盡量(liang)選用Z方式。實踐表(biǎo)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(wéi)廣的用戶，可以配(pei)備一台同類型的(de)便🥰攜式超聲♍波流(liú)量計，用于核校現(xiàn)場儀表的情況。一(yī)是堅持一裝一校(xiào)，即對每一台新裝(zhuang)超聲波流量計在(zài)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(fa)生流量突變時，要(yao)利用便👌攜式超聲(sheng)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(shí)發生了變化。4.4定期(qī)維護與其他流量(liang)儀表相比，超聲波(bo)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(shì)否🔞松動，與管道之(zhī)間的粘合劑是否(fǒu)良好即可；插入式(shì)超聲波流量計，要(yào)定期清理探頭上(shang)沉積的雜質、水垢(gòu)等有無漏水現象(xiàng)；如果是一體💁式超(chao)聲波流量計，要檢(jiǎn)查流量計與管道(dào)之間的法蘭鏈接(jiē)是否良👈好，并考慮(lǜ)現場溫度和濕度(dù)對其電子部件的(de)影響🔴，等待。定期維(wei)護🔞可以确保超❌聲(sheng)波流量計的長期(qī)穩定運行♉。超聲波(bō)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(hao)強度(保持在3%以上(shang))保證信💞号強度穩(wěn)定，如本身流體波(bō)動大，則位置不好(hǎo)，重新選點，确保*D後(hou)5D的工況要求🛀🏻。2、外夾(jia)式流量計信号低(di)？管徑過大，管道✌️結(jié)垢嚴重，或選擇安(ān)裝方式🐕不對。 解決(jué)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(fang)式。3插入式探頭使(shi)🧑🏾🤝🧑🏼用一段時間後信(xin)号降低？可能探頭(tóu)發生偏移或探頭(tóu)表面水垢🌈厚。 解決(jue)方法：重新調整探(tan)頭位置，清冼探頭(tou)發射面。4、開機無顯(xian)示🆚檢查電源屬性(xìng)是否與儀表的額(é)定值相對應，保險(xiǎn)絲是否燒斷，如以(yǐ)上問題不🌈薦在，對(duì)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(yi)器發回我司進行(háng)處☂️理。6、儀表在現場(chǎng)強幹擾下無法使(shi)用？ 供電電源波動(dòng)範圍較大，周圍有(yǒu)變頻器或強磁場(chang)💋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(qiáng)磁場幹擾，有良好(hao)的接地線。
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