超聲波流量計的選用
來源:ABG儀表集團
2014年06月13日 17:35
1分類及特點
1.1按工作原理分類
1)時差式超聲波流量計
利用時間差法測量流速,即某一速度的聲波由于流體流動而使之在兩接收器(或發射器)之間傳播時間發生變化,通過測量這一相對變化就可獲得流體流速。
2)多譜勒式超聲波流量計
利用相位差法測量流速,即某一已知頻率的聲波在流體中運動,由于液體本身有一運動速度,導致超聲波在兩接收器(或發射器)之間的頻率或相位發生相對變化,通過測量這一相對變化可獲得流體流速。
1.2按使用場合分類
1)便攜式超聲波流量計
具有很大的機動性,主要用于對不同管道的流體流量作臨時性測量。既能使用交流電源,也可采用內置充電電池供電。便攜式超聲波流量計一般無輸出信號功能,只是為了現場查看當時流量和短時間內的累計流量。但它具有豐富的貯存功能,可以同時存貯多條不同管道流量的測量數據,可根據需要隨時調出使用。
2)固定式超聲波流量計
安裝在某一固定位置,對某一特定管道內流體的流量進行長期不間斷的計量。因固定式超聲波天然氣流量計要求長期連續運行,所以要使用220V交流電源。通常都有4~20mA信號輸出等功能,供遠傳顯示使用,但其內部只能存儲一條管道的參數。
1.3按換能器安裝方式分類
1)外貼式超聲波流量計
安裝換能器無需管道斷流,即貼即用,體現了超聲波流量計安裝簡單、使用方便的特點。
2)管段式超聲波流量計
將換能器與測量管道組成一體,測量精度也比其它超聲波流量計要高,但安裝時必須斷流切開管道才能進行。
3)插入式超聲波流量計
在安裝時可以利用專門工具在有流體的管道上打孔,把換能器插入管道內,完成不斷流安裝。由于換能器安裝在管道內,其信號的發射、接受不經過管壁和管襯,所以它的測量結果不受管道和管襯材質的影響。
2實用性簡介
多譜勒式超聲波流量計
只能用于測量含有適量能反射超聲波信號的顆粒或氣泡的流體。它對被測介質要求比較苛刻,即不能是潔凈水,同時雜質含量要相對穩定,才可以正常測量。選擇此類超聲波流量計要對所選用的超聲波流量計的性能、精度和對被測介質的要求有深入的了解。
時差式超聲波流量計
是目前應用范圍廣的超聲波流量計。主要用來測量潔凈的流體流量,但也可以測量雜質含量不高的均勻流體,如污水等介質的流量。選用時差式超聲波流量計,對相應流體的測量都可以達到滿意的效果,精度可達±1.5%。
便攜式超聲波流量計
一般用于臨時性測量,主要用于校對管道上已安裝其它流量儀表的運行狀態,進行一個區域內的流體平衡測試,檢查管道內的瞬時流量情況等。但測量精度較低。
管段式超聲波流量計
精度高,可達到±0.5%,而且不受管道和襯里材質的限制,適用于流量測量精度要求較高的場合。但安裝必須斷流才能進行。
固定式超聲波流量計
如果安裝空間允許,使用插入式換能器代替外貼式換能器,能*解決管壁、管襯及管道內結垢對超聲波信號衰減的影響,測量穩定性更高。同時插入式換能器可以進行不斷流安裝。
如果測量的是雙向流體,可選擇帶有正負計量功能的超聲波天然氣流量計。總之,所選擇的超聲波流量計的功能,只要滿足實際需要即可。
3換能器的安裝
安裝換能器需要考慮位置的確定和方式的選擇兩個問題。除了要保證足夠的上、下游直管段外,還要注意換能器的安裝位置要盡量避開有變頻調速器、變電站的場合,以免因干擾而引起計量失準。在安裝方式上,主要有對貼安裝方式和V方式、Z方式三種(參見圖1)。多譜勒式超聲波流量計采用對貼式安裝方式,時差式超聲波流量計采用V方式和Z方式。通常情況下,管徑小于300mm時,采用V方式安裝;管徑大于200mm時,采用Z方式安裝。對于既可以用V方式安裝又可以用Z方式安裝的換能器,盡量選用Z方式,因為Z方式安裝的換能器,其超聲波信號強度較其它安裝方式的要高,測量的穩定性也好。