東莞市廣聯(lián)工業(yè)設備有限公司作者
E+H超聲波流量計(以下簡稱USF)是通過檢測流體流動時對超聲束(或超聲脈沖)的作用,以測量體積流量的儀表。本文主要針對用于測量封閉管道液體流量的USF。
封閉管道用USF按測量原理分類有:①傳播時間法;②多普勒效應法;③波束偏移法;④相關法;⑤噪聲法。本文將討論用得zui多的傳播時間法和多普勒效應法的儀表。
E+H超聲波流量計的優(yōu)點:
USF可作非接觸測量。夾裝式換能器USF可無需停流截管安裝,只要在既設管道外部安裝換能器即可。這是USF在工業(yè)用流量儀表中具有的*優(yōu)點,因此可作移動性(即非定點固定安裝)測量,適用于管網流動狀況評估測定
USF為無流動阻撓測量,無額外壓力損失。
流量計的儀表系數(shù)是可從實際測量管道及聲道等幾何尺寸計算求得的,既可采用干法標定,除帶測量管段式外一般不需作實流校驗。
USF適用于大型圓形管道和矩形管道,且原理上不受管徑限制,其造價基本上與管徑無關。對于大型管道不僅帶來方便,可認為在無法實現(xiàn)實流校驗的情況下是優(yōu)先考慮的選擇方案。
多普勒USF可測量固相含量較多或含有氣泡的液體。
USF可測量非導電性液體,在無阻撓流量測量方面是對電磁流量計的一種補充。
因易于實行與測試方法(如流速計的速度-面積法,示蹤法等)相結合,可解決一些特殊測量問題,如速度分布嚴重畸變測量,非圓截面管道測量等。
某些傳播時間法USF附有測量聲波傳播時間的功能,即可測量液體聲速以判斷所測液體類別。例如,油船泵送油品上岸,可核查所測量的是油品還是倉底水。
E+H超聲波流量計的缺點:
傳播時間法USF只能用于清潔液體和氣體,不能測量懸浮顆粒和氣泡超過某一范圍的液體;反之多普勒法USF只能用于測量含有一定異相的液體。
外夾裝換能器的USF不能用于襯里或結垢太厚的管道,以及不能用于襯里(或銹層)與內管壁剝離(若夾層夾有氣體會嚴重衰減超聲信號)或銹蝕嚴重(改變超聲傳播路徑)的管道。
多普勒法USF多數(shù)情況下測量精度不高。
當被測液體中含有氣泡或有雜音時,將會影響測量精度,故要求變送器前后分別有10D和5D的直管段;此外,結構復雜,成本較高。
E+H超聲波流量計采用時差式測量原理:一個探頭發(fā)射信號穿過管壁、介質、另一側管壁后,被另一個探頭接收到,同時,第二個探頭同樣發(fā)射信號被*個探頭接收到,由于受到介質流速的影響,二者存在時間差Δt,根據(jù)推算可以得出流速V和時間差Δt之間的換算關系V=(C2/2L)×Δt,進而可以得到流量值Q。
封閉管道用USF按測量原理分類有:①傳播時間法;②多普勒效應法;③波束偏移法;④相關法;⑤噪聲法。本文將討論用得zui多的傳播時間法和多普勒效應法的儀表。
E+H超聲波流量計的優(yōu)點:
USF可作非接觸測量。夾裝式換能器USF可無需停流截管安裝,只要在既設管道外部安裝換能器即可。這是USF在工業(yè)用流量儀表中具有的*優(yōu)點,因此可作移動性(即非定點固定安裝)測量,適用于管網流動狀況評估測定
USF為無流動阻撓測量,無額外壓力損失。
流量計的儀表系數(shù)是可從實際測量管道及聲道等幾何尺寸計算求得的,既可采用干法標定,除帶測量管段式外一般不需作實流校驗。
USF適用于大型圓形管道和矩形管道,且原理上不受管徑限制,其造價基本上與管徑無關。對于大型管道不僅帶來方便,可認為在無法實現(xiàn)實流校驗的情況下是優(yōu)先考慮的選擇方案。
多普勒USF可測量固相含量較多或含有氣泡的液體。
USF可測量非導電性液體,在無阻撓流量測量方面是對電磁流量計的一種補充。
因易于實行與測試方法(如流速計的速度-面積法,示蹤法等)相結合,可解決一些特殊測量問題,如速度分布嚴重畸變測量,非圓截面管道測量等。
某些傳播時間法USF附有測量聲波傳播時間的功能,即可測量液體聲速以判斷所測液體類別。例如,油船泵送油品上岸,可核查所測量的是油品還是倉底水。
E+H超聲波流量計的缺點:
傳播時間法USF只能用于清潔液體和氣體,不能測量懸浮顆粒和氣泡超過某一范圍的液體;反之多普勒法USF只能用于測量含有一定異相的液體。
外夾裝換能器的USF不能用于襯里或結垢太厚的管道,以及不能用于襯里(或銹層)與內管壁剝離(若夾層夾有氣體會嚴重衰減超聲信號)或銹蝕嚴重(改變超聲傳播路徑)的管道。
多普勒法USF多數(shù)情況下測量精度不高。
當被測液體中含有氣泡或有雜音時,將會影響測量精度,故要求變送器前后分別有10D和5D的直管段;此外,結構復雜,成本較高。
E+H超聲波流量計采用時差式測量原理:一個探頭發(fā)射信號穿過管壁、介質、另一側管壁后,被另一個探頭接收到,同時,第二個探頭同樣發(fā)射信號被*個探頭接收到,由于受到介質流速的影響,二者存在時間差Δt,根據(jù)推算可以得出流速V和時間差Δt之間的換算關系V=(C2/2L)×Δt,進而可以得到流量值Q。
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