超聲波流(liú)量計的原理(lǐ)及選型
發布(bu)日期：2025-12-01 浏覽次(ci)數：2307
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超聲波流(liú)量計的原理(li)及選型插入(rù)式超聲流量(liàng)計：可不停産(chan)安裝和維護(hu)。采用陶瓷傳(chuán)感器，使用我(wo)公🌏司鑽孔裝(zhuāng)⚽置進行不🌍停(tíng)産安裝。一般(bān)爲單聲道測(cè)量，爲了提🔱高(gao)測量🙇🏻準确度(du)，可選擇三聲(shēng)道。管段式超(chao)聲流量計：需(xū)⭐切開管路安(ān)裝，但以後的(de)維護🛀可不停(tíng)産。可選擇單(dan)聲道或三聲(sheng)道傳感器。外(wài)夾式超聲流(liú)量計：能夠完(wan)成固定和移(yi)動測量⛱️。采用(yong)耦合劑(室溫(wen)固化的矽橡(xiang)膠或高溫長(zhang)鏈聚合油脂(zhi))安裝，安裝時(shi)不損壞管路(lu)。便攜式超🌂聲(sheng)流量計：便攜(xie)使用🌈，内置可(ke)充電锂電池(chi)🌈，适合移動測(cè)量，配接磁性(xing)傳感器。手持(chí)式🔅超聲流量(liang)計：體積小，重(zhong)量🔆輕，内置可(kě)充電锂電池(chí)，手持使用，配(pèi)接磁性傳感(gan)器💁。防爆型超(chāo)聲流量計：用(yòng)于爆炸性環(huán)境液體流量(liàng)測💚量，爲防爆(bao)兼本安型。即(ji)轉換器爲防(fáng)🌈爆型，傳感器(qi)爲本質安全(quan)型。流量測量(liang)系統：由多台(tai)超聲流量計(jì)和系統主站(zhàn)組成。适于多(duo)🌈條管路的集(ji)中測量。超聲(sheng)熱量計：用于(yu)供熱系統的(de)熱量測❄️量。電(dian)池供電型超(chao)聲流量計：采(cǎi)用一節锂電(diàn)池💞供電的一(yī)體式超聲流(liu)量計。适于無(wú)市電供應的(de)測♊量場合，一(yī)節電池可使(shi)用十年，具有(you)多種測量功(gōng)能。系列明渠(qú)流量計，用于(yú)液體明渠流(liú)量測量，測量(liang)傳感器可采(cai)用超聲速度(du)傳感器、帕氏(shi)槽、P-B槽、三角堰(yàn)、矩形堰和全(quan)寬堰，并采用(yong)超聲液🚶位測(ce)量。該系統明(míng)渠流量計測(ce)量準确、可靠(kao)。采用超聲速(su)度傳感器時(shi)，可測量🤞大型(xing)渠道或涵洞(dong)的液體流量(liang)。堰槽式明渠(qu)流量計：可使(shi)用帕氏槽、P-B槽(cao)、三角堰、矩形(xíng)堰、全寬堰進(jin)行明渠流量(liàng)測量，液位傳(chuan)感器采用超(chao)聲傳感器。超(chao)聲式明渠流(liu)量計：采用🈲超(chāo)聲傳感器測(cè)量流速及液(yè)位♻️。測量準确(que)度高㊙️，适于大(da)型💚渠道和涵(hán)洞的流量測(ce)量。根據測量(liang)準确度要求(qiú)，超聲速度測(ce)量可選擇單(dan)聲道、雙聲道(dao)和三聲道。超(chao)聲式明渠流(liu)量計：采用超(chao)聲🥰傳感器測(ce)量流速及液(yè)位。測量準确(què)度高，适于大(dà)型渠道和涵(han)洞的流量測(cè)量🧑🏽🤝🧑🏻。根據測量(liàng)準确度要🐇求(qiú)，超聲速度測(cè)量可選擇單(dān)聲道、雙聲道(dao)和三聲道。超(chao)聲波流量計(jì)一般不作結(jié)算計量儀表(biao)使用，對于現(xiàn)場計量點損(sun)壞生産不能(neng)停🤩機更換，又(yòu)需要檢測參(cān)數指導生産(chǎn)的情況也往(wang)往用到超聲(shēng)波流量計。超(chāo)聲🥵波流量計(ji)zui大優勢是用(yòng)于大口徑流(liú)量測💋量(管徑(jing)大于2米)，即使(shi)💛有些結算用(yong)計⚽量點，經過(guo)使用雙方認(ren)可，選用精度(dù)高的超聲波(bo)流量計，可以(yi)節約成本，并(bìng)減🧑🏾🤝🧑🏼少維護量(liang)。超聲波流量(liàng)計的選👨❤️👨型及(ji)應用摘要超(chao)聲💃波流量計(jì)是一種利用(yòng)超聲波脈沖(chong)來測量流體(tǐ)流量的速度(dù)式流量儀表(biao)，它從80年代開(kāi)始進入我國(guó)工♉業生産和(he)計量領域，并(bing)在90年代得到(dao)迅速發展。文(wen)章對🧑🏾🤝🧑🏼我佃國(guo)内市場上出(chū)現了各類超(chāo)聲波流量進(jìn)行了深入研(yán)究分析，結合(he)多年的實際(ji)應用經♌驗，系(xi)統🔆闡述了💘超(chāo)聲波流量計(jì)的分類方法(fa)；從儀表性能(néng)、被測介質經(jīng)濟性，實用性(xing)等方面總結(jie)了選💔用超聲(sheng)波流量的原(yuán)則，并對應用(yong)中如何選位(wèi)、安裝、維護提(tí)出💃具體建議(yi)，爲用戶合理(li)選擇和應用(yong)超聲波流量(liang)計提供了一(yī)♈些可以👈借鑒(jian)👨❤️👨的經驗和方(fang)法。關鍵詞超(chao)聲流量計；換(huan)能器；時差式(shi)；安裝方式 近(jin)幾年來，随着(zhe)電子技術、數(shu)字技術的發(fa)展，利用超聲(sheng)👌波脈沖測量(liàng)流體流量的(de)技術發展很(hen)快，基于不同(tong)原理，适用于(yu)不🐇同場合的(de)各種型式的(de)超聲波流量(liang)計🛀得到了廣(guǎng)泛🎯應用，同時(shi)也很快，對廣(guǎng)大用戶🧑🏽🤝🧑🏻提出(chu)如何認識超(chāo)聲波流量計(ji)、怎樣選擇合(hé)适的類型，使(shi)用中應注意(yì)些什麽問題(tí)等一系列問(wen)題，本文綜合(he)國内超聲波(bō)流⛷️量計目前(qian)的發展情況(kuang)及多年應用(yòng)的實踐，對上(shàng)述問題進行(hang)了些探讨。1超(chao)聲波流量計(jì)的分類 超聲(sheng)波流量計的(de)各類很多，依(yi)照不同的分(fèn)類方法，可以(yǐ)分爲不同類(lei)型的超聲波(bō)流🙇🏻量計。 1.1多譜(pu)勒式超聲波(bō)流✊量計 換能(neng)器1發射頻率(lü)爲f1的超聲波(bo)信号，經過管(guan)道内液🏃♀️體中(zhong)的懸浮顆🔞粒(li)或氣泡後，頻(pin)率發生偏移(yi)，以💃f2的頻率反(fǎn)射到換能器(qì)2，這就是多譜(pu)勒🈲将就，f2與f1之(zhi)差即爲多譜(pu)勒頻差fd。 當管(guǎn)道條件、換能(néng)器安裝位置(zhì)、發㊙️射頻率、聲(shēng)速确定以後(hou)，c、f1、θ即爲💔常數，流(liu)體流速和多(duo)譜💜勒頻移成(chéng)正比，通過測(cè)量頻移就可(ke)得到流體流(liu)速💋，進而求得(dé)❤️流體流量。 1.2時(shi)差㊙️式超聲波(bō)流量計 時差(chà)式超聲波流(liú)量計是利😄用(yong)聲波在流體(ti)中順流傳播(bo)和逆流傳播(bo)的時間差與(yu)流體流速成(cheng)正比這一原(yuán)理來測量流(liú)體流量的。 2區(qū)别 根據超聲(shēng)波流🤩量計使(shi)用場合不同(tóng)，可以分爲固(gu)定式超聲波(bō)流量計和便(bian)攜式超聲波(bō)流量計2.1這兩(liǎng)類超聲♊波流(liú)量計的主要(yào)區🔴别(1)适用的(de)🏒場合不同 固(gu)定式超聲波(bo)流量計用于(yú)安裝在某一(yī)固定位置🧑🏽🤝🧑🏻，對(dui)某一特定管(guan)道内流體的(de)流🈲量進行長(zhang)期不間斷的(de)計量；便攜式(shì)超聲波流量(liàng)計♊具有很大(dà)的機動性，主(zhu)要用于對不(bú)同管道的流(liú)體流量作臨(lin)時性測量。(2)供(gòng)電方式不同(tóng)✌️ 固定式超聲(sheng)波流量計要(yao)求長期連續(xù)運行，所以要(yao)使用220V交流電(dian)源，便攜式超(chao)聲波流♉量計(jì)既可以使用(yong)現場☁️的交流(liu)電源，也備有(you)内置充電電(dian)池，可以連續(xu)工作5～10h［小時］，大(da)大方便了不(bu)同場合臨時(shi)性流量測量(liàng)的需要。(3)部分(fen)功能不同 因(yīn)定式超聲波(bō)流✏️量計，通常(cháng)都有4-20mA信号輸(shū)🐆出等功能，供(gòng)遠傳顯示使(shǐ)用，但其内部(bu)隻能存貯一(yi)條♍管道的參(cān)數；便攜式超(chāo)聲波流量計(ji)隻是爲了現(xian)場查看當時(shí)流量和短時(shí)間内的累計(ji)流量，故一般(ban)無㊙️輸出信号(hao)功🌈能，但爲🈲了(le)方便測量不(bú)同管道流量(liàng)，它具有豐富(fu)的貯存功能(neng)，可♊以同時存(cún)貯數十條不(bú)同管道的參(cān)數，供随時調(diao)出使用。2.2換能(néng)器供電方式(shi)不同 可以分(fèn)爲外貼式、插(chā)入式、管段式(shi)三種超聲波(bo)流量計。(1)外貼(tiē)式 外貼式超(chāo)聲波流量計(jì)是生産zui早，用(yong)戶zui熟悉且應(ying)用zui廣泛的超(chāo)聲波流量計(jì)，安裝換能器(qi)無需管道斷(duàn)流，即貼即用(yòng)，它充分體現(xiàn)了超聲波流(liu)量☔計安裝簡(jiǎn)單、使用方便(bian)的特點。(2)管段(duan)式 某些管道(dao)因材質疏、導(dao)聲不良，或者(zhe)鏽蝕嚴重，襯(chen)裏和💚管道内(nèi)空間有間隙(xi)等原因，導緻(zhì)超聲📱波信号(hao)衰減嚴重，用(yong)外貼式超聲(sheng)波流量計無(wu)法正常測量(liang)，所以産生了(le)管段式超聲(sheng)波流量計。管(guǎn)段式超聲☁️波(bō)流量計把換(huàn)能🈲器和測量(liang)管組成一體(ti)，解決了外貼(tiē)式🔞流量計💔在(zai)測⭕量中的一(yī)個難題。而且(qiě)測量精🔱度也(yě)比其它超聲(shēng)波流♉量✏️計要(yao)高，但同時也(yě)犧牲了外貼(tiē)式超聲波流(liú)量計不斷流(liu)安裝這一優(you)點，要求切開(kai)管道安裝換(huàn)能器。(3)插入式(shì) 插入式超聲(shēng)波流量計介(jiè)于上述二者(zhe)中間。在安裝(zhuang)上可以不⁉️斷(duàn)流，利用專門(men)工🍓具在有水(shui)的管道上打(da)孔，把換能器(qì)插⛷️入管道✂️内(nei)，完成安裝。由(you)于換能器在(zài)管道内，其信(xìn)号的發射、接(jie)受隻經過被(bèi)測介質，而不(bu)經過管壁和(he)襯裏，所以其(qi)測量不受管(guan)質🔞和管襯材(cai)料限制。3超聲(sheng)波流量計的(de)選型 超聲波(bō)流🤟量計除上(shang)述各種類型(xing)外，近年來又(yòu)出現了采🛀用(yòng)數字化電路(lù)的數字式超(chāo)聲波流量計(jì)，把換能器和(he)轉換器做在(zài)一起的一體(tǐ)式超聲波流(liú)量計，等等。面(mian)對衆多類型(xing)的超聲波流(liu)量計，用戶要(yào)根據實際情(qing)況和測量需(xu)要合理選型(xíng)。3.1多譜勒式超(chao)聲波🔅流量計(ji) 隻能用于測(cè)量含有适量(liang)能反射超聲(shēng)波信号💰的顆(kē)粒或氣泡的(de)流體，如工廠(chǎng)排放液、未處(chu)理的污水、雜(zá)志🐕含量穩定(dìng)的工廠過程(chéng)液等。要注意(yì)它對被測介(jiè)質要求比較(jiao)苛刻，即不🏃能(neng)是潔淨水，同(tóng)時雜技含量(liang)要相對穩定(ding)，才可以正常(chang)測量，而🤩且不(bu)同廠家的儀(yi)表👄性能及對(duì)被測廠家的(de)✉️要求也不一(yī)樣。選擇此類(lèi)超聲波流量(liang)計即要對被(bèi)測介質心中(zhōng)有數，也要對(dui)所選用的超(chao)聲波流量計(jì)的性能、精度(du)和🛀對被測介(jie)質🔴的要求有(you)深入的了解(jiě)。3.2便攜式超聲(shēng)波流量計 适(shì)用⭐于臨時性(xìng)測量，主要用(yòng)于校對管道(dào)上已安♉裝其(qi)它流量儀表(biǎo)的運行狀态(tai)，進行一個區(qu)域内的流體(tǐ)平❗衡測試，檢(jiǎn)🏃🏻查管道的當(dang)時流量情況(kuàng)等。如果不作(zuò)⭐固定安裝，而(ér)用于這些🥵用(yòng)途時，選用便(biàn)攜式超聲波(bo)流❄️量計既方(fang)便又經濟。3.3時(shí)差式超聲波(bō)流量計 目前(qián)生産zui多、應用(yong)範圍zui廣泛的(de)是時差式✉️超(chāo)聲波流量計(ji)。它主要用來(lai)測量潔淨的(de)流體流量，在(zai)自來水公司(sī)和工業用水(shui)領域，得到廣(guǎng)泛應用。此外(wài)它也可以測(cè)量雜技含量(liàng)不高(雜質含(han)量小于10g/L，粒徑(jìng)小于1mm)的均勻(yun)流體，如污水(shui)等介質的流(liú)量，而且精度(du)可達±1.5%。實際應(yīng)用表明，選用(yong)時差😄式超聲(sheng)波流量計，對(duì)相應流體的(de)測量都可以(yǐ)達到滿意的(de)效果。3.4管道式(shì)超✏️聲波流量(liang)計 精度zui高，可(kě)達到±0.5%，而且不(bú)受管道材質(zhi)、襯裏的限制(zhi)，适用于流量(liàng)測量精度要(yào)求高的🔴場合(he)。但随着管徑(jing)的增大，成本(ben)也會随增加(jiā)，通常情況下(xià)，選用中♊小口(kou)徑的管段式(shi)超聲波流量(liang)計，較爲經濟(jì)。3.5固定式超聲(shēng)波🧡流量計 如(ru)果有足夠的(de)安裝空間，使(shǐ)用插入式換(huan)能器代替外(wai)貼式換能器(qì)，*消除了管襯(chen)🈲、結垢及管壁(bi)對超聲波信(xin)号衰減的影(yǐng)響，測量穩定(dìng)性更高，也大(dà)大減小了維(wéi)護工作量。而(er)且，由于插入(rù)式換能器也(ye)可以不斷流(liú)安裝，所以其(qi)應用正在不(bu)斷推廣。有的(de)廠家推出了(le)内部爲數字(zi)化電路的超(chao)聲波流量計(ji)，其特點是采(cai)用數字電路(lu)處理信号，糾(jiū)錯能力增🈲強(qiang)，取❌樣及時，精(jing)度提高(模拟(nǐ)電路的精度(dù)爲±1.5%，數字電路(lu)可以達到±1.0%)，而(er)且集⚽成度提(ti)高，儀表體積(ji)大大減小，有(you)多🌍種信号輸(shu)出模式供選(xuan)擇🐉，在實際應(yīng)用也取得了(le)很好的效果(guo)。用戶在使用(yòng)中可以和模(mo)拟電路的超(chāo)聲波流✍️量計(ji)進行比較。超(chao)聲波流量計(ji)的功能選擇(zé)，用戶可以根(gēn)據實際情況(kuàng)來确定。如果(guo)測量雙向流(liu)體，一定要選(xuan)擇帶有正負(fù)計量功能的(de)超聲⭐波流量(liàng)計；如果用戶(hù)需要定期⚽了(le)解🧡流體在一(yī)定時段有🌈流(liú)量情況，可以(yi)選擇帶打印(yin)機的超聲波(bo)流量計。總之(zhī)，所選擇的超(chāo)聲波流量計(ji)的功能既要(yào)滿足用戶需(xu)要，也不✔️必貪(tan)多求全，造成(chéng)許多功能閉(bi)置不用，而增(zēng)加購買成本(ben)。4超聲波流量(liàng)計的應用 超(chāo)聲波流量計(jì)在應用中，需(xu)要注意以下(xià)幾🔆個方面的(de)問題：4.1正确選(xuan)擇這是超聲(shēng)波流量計能(néng)夠正♊常工作(zuò)的基礎。如果(guǒ)選🏃🏻♂️型不當，或(huò)會造成流量(liang)無法測量，或(huo)者用戶使用(yòng)不💋做便等後(hou)果。具體選型(xing)原則，前面已(yi)做了⭕詳細的(de)介紹。4.2合理安(an)裝換能器安(ān)裝不合理是(shi)超聲波流量(liang)計㊙️不能正常(cháng)工作的主要(yào)原因。安裝換(huàn)能器💃🏻需要考(kao)慮位置的确(què)定和方式的(de)選擇兩個問(wèn)題。确定位置(zhi)時除保證足(zú)夠的上、下遊(you)直管段外，尤(you)其要注意換(huan)能器盡量避(bì)開有變頻調(diao)速嚣、電焊機(ji)等污染電源(yuán)的場合。在安(ān)裝📞方式上，主(zhu)要有對貼安(ān)裝方式和V方(fang)式、Z方式三種(zhong)。多譜勒式超(chao)聲波流量計(jì)采用對貼式(shì)安裝方式，時(shí)差式超聲波(bo)流量計采用(yòng)V方式和Z方式(shì)，通常情況下(xia)，管徑小于300mm時(shí)，采用V方式安(ān)裝，管徑大于(yu)200mm時，采用Z方式(shì)安裝。對于即(ji)可以用V方式(shì)安裝又可以(yi)方式安裝的(de)換能器，盡量(liàng)選用Z方式。實(shí)踐表明，Z方式(shì)安💯裝的換能(neng)器超聲波信(xin)号💔強度高，測(ce)量的穩定性(xing)也好。4.3及時核(hé)校 對于現場(chǎng)安裝固定式(shì)超聲波流量(liang)計👅數量大、範(fàn)圍廣的用戶(hu)，可以配備一(yī)台同類型的(de)便✨攜式超聲(shēng)❤️波流量計，用(yong)于核校現場(chang)儀表的情況(kuang)。一是堅持一(yī)裝🤟一校，即對(dui)每一台新裝(zhuang)超聲波流量(liang)計在安🤟裝調(diao)試時進行核(hé)校，确保選位(wèi)好、安裝好、測(ce)量準；二是對(duì)在☎️線運行的(de)超聲波流量(liàng)計發生流量(liàng)突🈚變時，要利(lì)用便攜式超(chāo)聲波流量計(jì)進行及時核(he)校，查清流量(liang)突變的原因(yīn)，弄清楚是儀(yi)表發生故障(zhang)還是流量确(què)實發生了變(biàn)化。4.4定期維🔞護(hu)與其他流量(liang)儀表相比，超(chao)聲波流量計(jì)的😍維護量是(shì)比較小的。對(duì)于外貼換能(neng)器超聲波流(liú)量計，安裝以(yi)後無水壓損(sǔn)失🌏，無潛在漏(lou)水，隻需定期(qi)檢查換能器(qi)是否松動，與(yu)管道之間的(de)粘合劑是否(fou)良好即可；插(chā)入式超聲波(bō)流🏃♀️量計，要定(ding)期清理探頭(tóu)上沉積的雜(za)質、水垢等有(yǒu)無漏水現象(xiang)；如果是一體(tǐ)式超聲波流(liu)量計，要檢查(cha)流量計與管(guǎn)道之間的法(fǎ)蘭鏈接是否(fǒu)良好，并考慮(lǜ)現👄場溫度和(he)濕度對其電(dian)子部件的影(ying)響💞，等待。定期(qi)維護可以确(què)保超聲波流(liú)量計的長期(qi)穩定運行。超(chao)聲波流量計(jì)使用中注意(yi)事項1、瞬時流(liú)量計波動大(da)？ A、信号強度波(bō)動大；B、本身測(ce)量流體波動(dòng)大； 解決方法(fa)：調整好探頭(tóu)🧑🏾🤝🧑🏼位置，提高信(xìn)号強度(保持(chi)在🈲3%以上)保證(zhèng)信号強度穩(wěn)定，如本身流(liu)體波動大，則(ze)位置不好，重(zhòng)新🙇♀️選點，确保(bǎo)*D後5D的工況要(yào)求。2、外夾式流(liu)量計信号低(di)？管徑過大，管(guan)道結垢嚴重(zhòng)，或選擇安裝(zhuāng)方式不對☎️。 解(jie)決方法：對于(yú)管徑過大、結(jié)垢📱嚴重，建議(yì)采用插入式(shì)探㊙️頭，或選擇(ze)“Z"型安裝方式(shi)。3插入式探頭(tóu)使用一段時(shi)間後信号降(jiàng)低？可能探頭(tou)發生偏移或(huò)探頭表面水(shui)垢❌厚。 解決方(fāng)法：重新調整(zheng)探頭位置，清(qīng)冼探頭發射(shè)面💃。4、開機無顯(xian)示檢查電源(yuán)屬性是🥰否與(yǔ)儀表的額定(ding)值相對應，保(bao)險絲是否燒(shao)斷✏️，如以上問(wèn)題不薦在，對(duì)建議把儀器(qi)發回我司由(yóu)專業技術人(ren)🆚員檢查。5、開機(jī)後儀表僅有(you)背光，無任何(hé)字符顯示此(ci)✍️情況一般爲(wèi)程🏃🏻序芯片失(shī)✍️，建議把儀器(qi)發回我司進(jin)行處理。6、儀表(biao)在現場強幹(gàn)擾下無法使(shǐ)用？ 供電電源(yuan)波動範圍較(jiào)大，周圍有變(bian)頻器或強磁(cí)場幹擾，接地(di)線不正确💛。 解(jie)決💰方法：給儀(yí)表提供穩定(ding)的供電電源(yuán)，儀表安裝遠(yuan)離變頻器和(hé)強磁場幹擾(rao)，有良好的接(jiē)地線。
