如何选择超声波流量计且是如何工作的

时间:2019-06-05 来源:
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超声波流量计是一种测量流速的非接触式装置。它们是夹紧装置,可连接到管道外部,可在不损坏传感器的情况下测量腐蚀性液体。两种类型的超声波流量计,多普勒和传输时间,每种功能都通过两种不同的技术。多普勒超声波流量计必须具有颗粒或气泡以反射超声波信号。必须考虑固体或气泡的浓度和尺寸的下限,并且液体必须以足够高的速率流动以保持固体悬浮。然而,传输时间超声波流量计比较从一个传感器发射超声波信号到下一个传感器的时间差。
工作原理
操作的基本原理采用超声信号的频移(多普勒效应),当它被悬浮颗粒或运动中的气泡(不连续)反射时。该计量技术利用声波的物理现象,当通过流动液体中的移动不连续性反射时,该声波会改变频率。超声波被传输到具有流动液体的管道中,并且不连续性以略微不同的频率反射超声波,该频率与液体的流速成正比。目前的技术要求液体含有至少百万分之100(PPM)的100微米或更大的悬浮颗粒或气泡。 
 
多普勒超声波流量计的工作原理是多普勒效应,这是声波变化频率的物理现象。在超声波流量计的情况下,超声波信号的频率变化(多普勒效应)与液体在被运动中的悬浮颗粒或气泡(不连续)反射时的流动速率成正比。 
 
运输时间超声波流量计测量从第一换能器发射超声波信号到第二换能器接收超声波信号之间的时间差。比较上游和下游测量值。如果没有流量,则两个方向的行程时间相同。当存在流动时,如果沿相同方向行进,声音移动得更快,而如果移动则声音移动得更慢。
 
您如何选择合适的磁流量计?
 
超声波流量计也是需要低压降的应用的理想选择,并且需要低维护。超声波多普勒流量计是一种体积流量计,非常适用于曝气液体,如废水或浆液。运输时间超声波流量计是清洁液体应用(如水和油)的理想选择。 
 
超声波流量计有三种主要类型。诸如输出类型(模拟或数字),管道尺寸,最小和最大过程温度,压力和流速等因素都会影响哪种超声波流量计适合您的应用。
设计变化
 
夹式超声波流量计有单传感器或双传感器两种版本。在单传感器版本中,发射和接收晶体被封装在同一传感器主体中,该传感器主体被夹在管道表面的单个点上。耦合化合物用于将传感器超声连接到管道。在双传感器版本中,发射晶体位于一个传感器主体中,而接收晶体位于另一个传感器主体中。夹式多普勒流量计受到管壁本身以及传感器与墙壁之间的任何空气空间的干扰。如果管壁由不锈钢制成,它可能将传输信号传导得足够远,以使返回的回波足够移动以干扰读数。还有铜内置声学不连续性,混凝土衬里,塑料衬里,和玻璃纤维增??强管。这些足以显着地散射传输信号或衰减返回信号。这大大降低了流量计的精度(仅在±20%范围内),并且在大多数情况下,如果管道是带衬里的,则夹紧式仪表根本不起作用。
 
如何安装超声波流量计
 
多普勒和渡越时间流量计都设计成夹在管道外部而不会破坏管线或中断流动。这也消除了压力损失并防止泄漏,这在内联流量计中很常见。 
 
超声波流量计的准确性依赖于正确的安装。管道中的大的温度变化或大量的振动可能影响换能器的对准和声学耦合到管道。在大多数情况下,如果管道内衬铜,混凝土,塑料或玻璃纤维等材料,超声波流量计根本不起作用。安装过程中必须考虑这些因素。此外,为了提供精确的体积流量,所有超声波流量计都需要管道充满。

热门行业应用
 
超声波流量计主要用于石油和天然气工业。它们还用于化学,制药,食品和饮料,金属,采矿,纸浆和造纸以及废水处理行业。