- 產(chǎn)品型號(hào):
- XFU系列
XFU系列超聲波流量計(jì)具有高度、無(wú)阻礙測(cè)量以及較低的總體擁有成本等優(yōu)點(diǎn),正在快速發(fā)展成為流量測(cè)量領(lǐng)域,尤其是計(jì)量碳?xì)浠衔锏?,并在石油和天然氣領(lǐng)域得到普及。超聲波流量計(jì)是一種使用十分方便的流量?jī)x表,特別是在大口徑管線上,便攜式超聲波流量計(jì)可以將探頭安裝在管道外表面,實(shí)現(xiàn)不斷流、不破壞原有管線測(cè)量流量,因此受到廣大用戶的歡迎。
XFU系列超聲波流量計(jì)的工作原理及組成 超聲波在流動(dòng)的流體中傳播時(shí)就載上流體流速的信息,因此通過(guò)接收到的超聲波就可以檢測(cè)出流體的流速,從而換算成流量。根據(jù)檢測(cè)的方式,可分為傳播速度差法(時(shí)差法、相位差法和頻差法)、多普勒法、波束偏移法、噪聲法及相關(guān)法等不同類型的超聲波流量計(jì)。目前常采用的測(cè)量方法主要有兩類:時(shí)差法和多普勒效應(yīng)法。 XFU系列超聲波流量計(jì)由超聲波換能器、電子線路及流量顯示和累積系統(tǒng)3部分組成。超聲波發(fā)射換能器將電能轉(zhuǎn)換為超聲波能量,并將其發(fā)射到被測(cè)流體中,接收器接收到的超聲波信號(hào),經(jīng)電子線路放大并轉(zhuǎn)換為代表流量的電信號(hào),供給顯示和積算儀表進(jìn)行顯示和積算,這樣就實(shí)現(xiàn)了流量的檢測(cè)和顯示。 當(dāng)超聲波束在液體中傳播時(shí),液體的流動(dòng)將使傳播時(shí)間產(chǎn)生微小變化,其傳播時(shí)間的變化正比于液體的流速。零流量時(shí),兩個(gè)傳感器發(fā)射和接收聲波所需的時(shí)間完全相同(可實(shí)際測(cè)量零流量的技術(shù)),液體流動(dòng)時(shí),逆流方向的聲波傳輸時(shí)間大于順流方向的聲波傳輸時(shí)間。設(shè)靜止流體中的聲速為c,流體流動(dòng)的速度為u,傳播距離為L(zhǎng),當(dāng)聲波與流體流動(dòng)方向一致時(shí)(即順流方向),其傳播速度為c+u;反之,傳播速度為c-u.在相距為L(zhǎng)的兩處分別放置兩組超聲波發(fā)生器和接收器(T1,R1)和(T2,R2)。當(dāng)T1順?lè)较?,T2逆方向發(fā)射超聲波時(shí),超聲波分別到達(dá)接收器R1和R2所需要的時(shí)間為t1和t2,則
t1=L/(c+u) t2=L/(c-u)
由于在工業(yè)管道中,流體的流速比聲速小的多,即c>>u,因此兩者的時(shí)間差為 ▽t=t2-t1=2Lu/cc 由此可知,當(dāng)聲波在流體中的傳播速度c已知時(shí),只要測(cè)出時(shí)間差▽t即可求出流速u(mài),進(jìn)而可求出流量Q。利用這個(gè)原理進(jìn)行流量測(cè)量的方法稱為時(shí)差法。此外還可用相差法、頻差法等。
相差法原理:如果超聲波發(fā)射器發(fā)射連續(xù)超聲脈沖或周期較長(zhǎng)的脈沖列,則在順流和逆流發(fā)射時(shí)所接收到的信號(hào)之間便要產(chǎn)生相位差▽O,即▽O=w▽t=2wLu/cc
式中,w為超聲波角頻率。當(dāng)測(cè)得▽O時(shí)即可求出u,進(jìn)而求得流量Q。此法用測(cè)量相位差▽O代替了測(cè)量微小的時(shí)差▽t,有利于提高測(cè)量。但存在者聲速c對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響。
頻差法原理:為了消除聲速c的影響,常采用頻差法。由前可知,上、下游接收器接受到的超聲波的頻率之差為▽f可用下式表示 ▽f=[(c+u)/L]-[(c-u)/L]=2u/L
由此可知,只要測(cè)得▽f就可求得流量Q,并且此法與聲速無(wú)關(guān)。