超聲波流量計原理與安裝位置及方式.doc

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1、超聲波流量計原理與安裝位置及方式超聲波流量計是一種測量儀表,它利用聲學(xué)原理來測定流過管道的流體的流速。在氣體的測量現(xiàn)場主要的檢測元件包括一對或超聲波傳感器。這些傳感器都安裝在管壁上,每一組傳感器的表面都彼此具有規(guī)定的幾何關(guān)系。超聲波流量計通過檢測流體流動對超聲束(或超聲脈沖)的作用以測量流量,廣泛應(yīng)用于石油、化工、冶金、電力、給排水等領(lǐng)域。流速的側(cè),這是超聲波脈沖穿過管道從一個傳感器到達(dá)另一個傳感器,就像一個渡船的船夫在橫渡一條河。當(dāng)氣體比流動是,聲脈沖以相同的速度(聲速:C)在兩個方面上傳播。如果管道中的氣體由一定流速V(該流速不等于零),則順著流動方向的脈沖會傳輸?shù)每煨?,?/p>

2、逆流流動方向的聲脈沖會傳輸?shù)寐_@樣,順流傳輸時間tD會短些,而逆流傳輸時間tU會長些。這里所說的長些或短些都是與氣體不流動的傳輸時間相比較而言的。根據(jù)對信號檢測的原理超聲流量計可分為傳播速度差法(直接時差法、時差法、相位差法和頻差法)、波束偏移法、多普勒法、互相關(guān)法、空間濾法及噪聲法等。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(zhì)、另一側(cè)管壁后,被另一個探頭接收到,同時,第二個探頭同樣發(fā)射信號被第一個探頭接收到,由于受到介質(zhì)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(guān)系V=(C2/2L)×Δt,進(jìn)而可以得到流量值Q。超聲波

3、流量計在安裝之前應(yīng)了解現(xiàn)場情況,包括:1.安裝傳感器處距主機(jī)距離為多少;2.管道材質(zhì)、管壁厚度及管徑;3.管道年限;4.流體類型、是否含有雜質(zhì)、氣泡以及是否滿管;5.流體溫度;6.安裝現(xiàn)場是否有干擾源(如變頻、強(qiáng)磁場等);7.主機(jī)安放處四季溫度;8.使用的電源電壓是否穩(wěn)定;9.是否需要遠(yuǎn)傳信號及種類;根據(jù)以上提供的現(xiàn)場情況,廠家可針對現(xiàn)場情況進(jìn)行配置,必要情況下也可特制機(jī)型。選擇安裝管段對測試精度影響很大,所選管段應(yīng)避開干擾和渦流這兩種對測量精度影響較大的情況,一般選擇管段應(yīng)滿足下列條件:1、避免在水泵、大功率電臺、變頻,即有強(qiáng)磁場和震動干擾處安裝機(jī)器;2、選擇管材應(yīng)均勻致密,

4、易于超聲波傳輸?shù)墓芏危?、要有足夠長的直管段,安裝點(diǎn)上游直管段必須要大于10D(注:D=直徑),下游要大于5D;4、安裝點(diǎn)上游距水泵應(yīng)有30D距離;5、流體應(yīng)充滿管道;6、管道周圍要有足夠的空間便于現(xiàn)場人員操作,地下管道需做測試井,測試井如下:超聲波流量計一般有兩種探頭安裝方式,即Z法和V法。但是,當(dāng)D<200mm而現(xiàn)場情況為下列條件之一者,也可采用Z法安裝:1、當(dāng)被測量流體濁度高,用V法測量收不到信號或信號很弱時;2、當(dāng)管道內(nèi)壁有襯里時;3、當(dāng)管道使用年限太長且內(nèi)壁結(jié)垢嚴(yán)重時;對于管道條件較好者,即使D稍大于200mm,為了提高測量精度,也可采用V法安裝。

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