- 質(zhì)保:一年
- 特點(diǎn):測量精準(zhǔn)
超聲波流量計(jì)
超聲波流量計(jì)是一種利用超聲波在流體中傳播時(shí)的速度差或相位差來測量流量的儀表。它無需直接接觸被測流體,屬于非侵入式測量技術(shù),適用于多種復(fù)雜工況。以下是其詳細(xì)介紹:
一、超聲波流量計(jì)核心原理與分類
1. 基本原理
超聲波在流體中傳播時(shí),會(huì)受到流體流動(dòng)的影響而產(chǎn)生速度變化。通過測量超聲波順流和逆流傳播的時(shí)間差、頻率差或相位差,可計(jì)算出流體的平均速度,進(jìn)而求得流量。
2. 主要類型
類型 | 測量方法 | 特點(diǎn) | 適用場景 |
---|---|---|---|
時(shí)差式 | 測量順 / 逆流傳播時(shí)間差 | 精度高(±0.5%~±2%),適用于清潔液體或低含氣量流體 | 水計(jì)量、化工溶液、石油輸送 |
多普勒式 | 測量流體中懸浮顆粒的反射聲波頻率偏移(多普勒效應(yīng)) | 適用于高含懸浮物、氣泡或雜質(zhì)的流體(如污水、礦漿) | 污水處理、礦漿輸送、造紙黑液 |
波束偏移式 | 測量超聲波束因流體流動(dòng)產(chǎn)生的偏移量 | 結(jié)構(gòu)簡單,但精度較低,適用于大管徑、低流速場景 | 大型水渠、市政供水管道 |
相關(guān)式 | 分析上下游超聲波信號(hào)的相關(guān)性 | 適用于非均勻流或復(fù)雜流態(tài),需配對傳感器 | 科研實(shí)驗(yàn)、特殊工業(yè)流程 |
二、超聲波流量計(jì)關(guān)鍵組成與安裝
1. 硬件組成
傳感器(探頭):發(fā)射和接收超聲波信號(hào),分為外夾式、插入式、管段式三種安裝方式。
外夾式:無需開孔,貼于管道外壁,適用于不易停機(jī)的管道(如飲用水管)。
插入式:需在管道上開孔安裝,接觸流體,精度較高。
管段式:集成于管道短節(jié)中,需截?cái)喙艿腊惭b,適用于新建管道。
轉(zhuǎn)換器:處理傳感器信號(hào),計(jì)算流量并顯示 / 輸出數(shù)據(jù),支持 LCD 顯示、4-20mA 模擬信號(hào)、RS485 數(shù)字通信等功能。
2. 安裝要點(diǎn)
管道條件:
選擇直管段,上游≥10 倍管徑,下游≥5 倍管徑,避免渦流影響測量精度。
管道內(nèi)壁需光滑,無結(jié)垢、銹蝕或突出物(尤其對時(shí)差式傳感器影響顯著)。
傳感器布置:
V 型安裝:適用于小管徑(DN25~DN200),兩探頭呈 V 型對角布置。
Z 型安裝:適用于大管徑(DN200 以上),兩探頭沿管道軸向前后布置,減少信號(hào)衰減。
環(huán)境要求:避開強(qiáng)電磁干擾(如電機(jī)、變頻器)、高溫(通常探頭耐溫≤80℃,需高溫探頭時(shí)≤150℃)和振動(dòng)區(qū)域。
三、超聲波流量計(jì)典型應(yīng)用場景
水務(wù)行業(yè)
自來水管道流量監(jiān)測、污水處理廠進(jìn)出水計(jì)量、中水回用系統(tǒng)。
外夾式傳感器適用于老舊管網(wǎng)改造,無需停水施工。
石油化工
測量腐蝕性介質(zhì)(如硫酸、燒堿)、高溫油品(需高溫探頭)。
原油輸送管道的實(shí)時(shí)流量監(jiān)控,配合 SCADA 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程管理。
冶金與采礦
礦漿、礦粉懸浮液的流量測量(多普勒式)。
冷卻水循環(huán)系統(tǒng)的非接觸式監(jiān)測,避免探頭腐蝕。
HVAC(暖通空調(diào))
空調(diào)冷凍水、熱水管道的流量測量,用于能耗分析和計(jì)費(fèi)。
科研與醫(yī)療
實(shí)驗(yàn)室微流量測量(如生物反應(yīng)器中的液體流速)。
醫(yī)療設(shè)備中血液、藥液的非接觸式監(jiān)測(需食品級(jí)探頭材質(zhì))。