超声波流量计的性能和使用以及特点

时间:2020-06-09 来源:超声波流量计
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1.原理简介
目前,使用了两种类型的超声波流量计:多普勒超声流量计和时差超声波流量计。多普勒型是用相位差法测量流速的。也就是说,已知频率的声波在流体中运动,因为液体本身有一个移动速度,所以超声波相对于两个接收器(或发射器)之间的频率或相位变化,测量这个相对变化,就可以获得液体速度。时差用时差法测量流量。也就是说,特定速度的声波是流体流动的,因此两个接收器(或发射器)之间的传播时间发生变化,测量这一相对变化可以获得流体流速。使用了时差超声波流量计。
2.安装方法简介
目前有三种安装方法:W、v和z。根据不同的直径和流体特性选择安装方法。通常,w型适用于小直径(25 ~ 75mm)、v型适用于中直径(25 ~ 250mm)、z型适用于大直径(250mm以上),简单地说,为了提高测量的准确性和灵敏度,请选择相应的安装方法,以使测量信号(即差)与二次仪表相匹配
为了确保仪表的测量精度,满足一定条件的位置定位:通常需要选择上游10D、下游5D或以上的直线段。上游30D内不能安装泵、阀门和其他干扰设备。
使用超声波流量计
(1)零流量检查
如果管道液体停止,没有强磁场干扰,没有强震动,则标题显示为零。此时,0设置为自动,消除了零漂移,操作时需要消除小信号,通常自动消除到总流量的5%以下。也可以通过菜单调整零点。
(2)仪表面板键盘操作
开始运行仪表之前,请先有效地设置以下参数:使用单位制、安装方法、管道直径、管道壁厚、管道材料、管道粗糙度、流体类型、两个探测间隙、速度单位、最小速度、最大速度等。只有正确输入所有参数后,米才能正确显示实际流量值。
(3)流量计的定期检定
为了确保流量计的准确性,定期进行检查,通常使用更准确的便携式流量计直接进行比较,使用:误差=(测量-标准)/标准值、计算的相对误差、校正系数,如果测量误差满足2%误差,则可以满足测量要求。该操作简单方便,可以有效地提高测量精度。
超声波流量计
 
流量是企业的能源消费指标,是企业生产过程中探讨的重要参数之一,超声波流量计的使用越来越多,随着科学技术的快速发展,人们对高精度、高可靠性、高智能仪表的喜爱程度越来越高。超声波流量计是一种新型流量测量仪器,采用了先进的多脉冲技术、信号数字化处理技术及纠错技术,使流量仪表更能适应工业现场的环境,计量更方便、经济、准确。介绍一下超声波流量计的优缺点:
 
一、优点
超声波流量计是一种非接触式仪表,它既可以测量大管径的介质流量也可以用于不易接触和观察的介质的测量。它的测量准确度很高,几乎不受被测介质的各种参数的干扰,尤其可以解决其它仪表不能的强腐蚀性、非导电性、放射性及易燃易爆介质的流量测量问题。
 
二、缺点
现今所存在的缺点主要是可测流体的温度范围受超声波换能铝及换能器与管道之间的耦合材料耐温程度的限制,以及高温下被测流体传声速度的原始数据不全。目前我国只能用于测量200℃以下的流体。另外,超声波流量计的测量线路比一般流量计复杂。这是因为,一般工业计量中液体的流速常常是每秒几米,而声波在液体中的传播速度约为1500m/s左右,被测流体流速(流量)变化带给声速的变化量最大也是10-3数量级.若要求测量流速的准确度为1%,则对声速的测量准确度需为10-5~10-6数量级,因此必须有完善的测量线路才能实现,这也正是超声波流量计只有在集成电路技术迅速发展的前题下才能得到实际应用的原因。
 
超声波流量计由超声波换能器、电子线路及流量显示和累积系统三部分组成。超声波发射换能器将电能转换为超声波能量,并将其发射到被测流体中,接收器接收到的超声波信号,经电子线路放大并转换为代表流量的电信号供给显示和积算仪表进行显示和积算。这样就实现了流量的检测和显示。
 
超声波流量计常用压电换能器。它利用压电材料的压电效应,采用适出的发射电路把电能加到发射换能器的压电元件上,使其产生超声波振劝。超声波以某一角度射入流体中传播,然后由接收换能器接收,并经压电元件变为电能,以便检测。发射换能器利用压电元件的逆压电效应,而接收换能器则是利用压电效应。
 
超声波流量计换能器的压电元件常做成圆形薄片,沿厚度振动。薄片直径超过厚度的10倍,以保证振动的方向性。压电元件材料多采用锆钛酸铅。为固定压电元件,使超声波以合适的角度射入到流体中,需把元件故人声楔中,构成换能器整体(又称探头)。声楔的材料不仅要求强度高、耐老化,而且要求超声波经声楔后能量损失小即透射系数接近1。常用的声楔材料是有机玻璃,因为它透明,可以观察到声楔中压电元件的组装情况。另外,某些橡胶、塑料及胶木也可作声楔材料。