大口徑工業(yè)超聲波流量計(jì) 當(dāng)前民用及工業(yè)流量測(cè)量普遍存在著大管徑、大流量測(cè)量困難的問(wèn)題,這是因?yàn)橐话懔髁坑?jì)隨著測(cè)量管徑的增大會(huì)帶來(lái)制造和運(yùn)輸上的困難,同時(shí)管道壓損大、安裝不方便、測(cè)量精度難以保證。超聲波流測(cè)量技術(shù)的出現(xiàn)使得傳統(tǒng)的大口徑測(cè)量難題得以解決。我司長(zhǎng)期致力于超聲波流量測(cè)量的研究,并積極推廣使用,已推出適用各種口徑的熱量計(jì)量裝置,該系列裝置具有我公司自有的知識(shí)產(chǎn)權(quán)。 超聲波流量測(cè)量技術(shù)的特征 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、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)。超聲波流量計(jì)是近十幾年來(lái)隨著集成電路技術(shù)迅速發(fā)展才開(kāi)始應(yīng)用的一種非接觸式儀表,適于測(cè)量不易接觸和觀察的流體以及大管徑流量。使用超聲波流量不用在流體中安裝測(cè)量元件,所以不會(huì)改變流體的流動(dòng)狀態(tài),不產(chǎn)生附加阻力,儀表的安裝及檢修均可不影響生產(chǎn)管線運(yùn)行因而是一種理想的節(jié)能型流量計(jì)。 超聲測(cè)量?jī)x表的流量測(cè)量準(zhǔn)確度幾乎不受被測(cè)流體溫度、壓力、粘度、密度等參數(shù)的影響,又可制成非接觸及便攜式測(cè)量?jī)x表,故可解決其它類型儀表所難以測(cè)量的強(qiáng)腐蝕性、非導(dǎo)電性、放射性及易燃易爆介質(zhì)的流量測(cè)量問(wèn)題。超聲波流量計(jì)的適應(yīng)能力也是其它儀表不可比擬的。超聲波流量計(jì)具有上述一些優(yōu)點(diǎn)因此它越來(lái)越受到重視并且向產(chǎn)品系列化、通用化發(fā)展,現(xiàn)已制成不同聲道的標(biāo)準(zhǔn)型、高溫型、防爆型、濕式型儀表以適應(yīng)不同介質(zhì),不同場(chǎng)合和不同管道條件的流量測(cè)量。 超聲波流量計(jì)的組成 超聲波流量計(jì)由超聲波換能器、電子線路及流量顯示等三部分組成。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,通過(guò)有線或無(wú)線的方式將數(shù)據(jù)采集到管理系統(tǒng)。 超聲波測(cè)量原理及分類超聲波流量測(cè)量常用壓電換能器,它利用壓電材料的壓電效應(yīng),采用適出的發(fā)射電路把電能加到發(fā)射換能器的壓電元件上,使其產(chǎn)生超聲波振勸。超聲波以某一角度射入流體中傳播,然后由接收換能器接收,并經(jīng)壓電元件變?yōu)殡娔埽员銠z測(cè)。發(fā)射換能器利用壓電元件的逆壓電效應(yīng),而接收換能器則是利用壓電效應(yīng)。超聲波流量計(jì)換能器的壓電元件常做成圓形薄片,沿厚度振動(dòng)。薄片直徑超過(guò)厚度的10倍,以保證振動(dòng)的方向性。壓電元件材料多采用鋯鈦酸鉛。為固定壓電元件,使超聲波以合適的角度射入到流體中,需把元件故人聲楔中,構(gòu)成換能器整體(又稱探頭)。聲楔的材料不僅要求強(qiáng)度高、耐老化,而且要求超聲波經(jīng)聲楔后能量損失小即透射系數(shù)接近1。根據(jù)對(duì)信號(hào)檢測(cè)的原理,目前超聲波流量測(cè)量大致可分傳播速度差法(包括:直接時(shí)差法、時(shí)差法、相位差法、頻差法)波束偏移法、多普勒法、相關(guān)法、空間濾波法及噪聲法等類型。其中以噪聲法原理及結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單,便于測(cè)量和攜帶。由于直接時(shí)差法、時(shí)差法、頻差法和相位差法的基本原理都是通過(guò)測(cè)量超聲波脈沖順流和逆流傳報(bào)時(shí)速度之差來(lái)反映流體的流速的,故又統(tǒng)稱為傳播速度差法。其中頻差法和時(shí)差法克服了聲速隨流體溫度變化帶來(lái)的誤差,準(zhǔn)確度較高,所以被廣泛采用。按照換能器的配置方法不同,傳播速度差撥又分為:Z法(透過(guò)法)、V法(反射法)、X法(交叉法)等。波束偏移法是利用超聲波束在流體中的傳播方向隨流體流速變化而產(chǎn)生偏移來(lái)反映流體流速的,低流速時(shí),靈敏度很低適用性不大,多普勒法是利用聲學(xué)多普勒原理,通過(guò)測(cè)量不均勻流體中散射體散射的超聲波多普勒頻移來(lái)確定流體流量的,適用于含懸浮顆粒、氣泡等流體流量測(cè)量。相關(guān)法是利用相關(guān)技術(shù)測(cè)量流量,此法的測(cè)量準(zhǔn)確度與流體中的聲速無(wú)關(guān),因而與流體溫度,濃度等無(wú)關(guān),因而測(cè)量準(zhǔn)確度高,適用范圍廣。噪聲法是利用管道內(nèi)流體流動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的噪聲與流體的流速有關(guān)的原理,通過(guò)檢測(cè)噪聲表示流速或流量值。 大口徑超聲波流量計(jì)根據(jù)客戶需求,管道材質(zhì)有鑄鐵、碳鋼、不銹鋼可選。其中不銹鋼超聲波流量計(jì)覆蓋全口徑,DN4、DN6、DN8、DN10、DN15、DN20、DN25、DN32、DN40、DN50、DN65、DN80、DN100、DN125、DN150、DN200、DN250、DN300、DN400、DN500、DN600、DN800、DN1000、DN2000等。