1. 超聲波流量計的測量方法
超聲波流量計一般常用的有兩種測量方式,第一種是非接觸測量,意思是只要在既設管道外部安裝上轉換器即可,這一非接觸式在用於一些自來水、純水、葯液、食用油等一些較干凈無污染的工況中使用的較為廣泛,都是不直接接觸到被測介質的。
第二種常用的測量方式是適用於一些大型圓形管道和矩形管道,且原理上不不受管徑限制、它對於大型管道不僅帶來方便,可認為在無法實現實流校驗的情況下是優先考慮的選擇方案,可以解決一些特殊的測量問題。
2. 超聲波流量計怎麼選擇呢
超聲波流量計可按照以下步驟操作: 1、觀察安裝現場管道是否滿足直管段前10D後5D以及離泵30D的距離。(D為管道內直徑) 2、確認管道內流體介質以及是否滿管。 3、確認管道材質以及壁厚(充分考慮到管道內壁結垢厚度)。 4、確認管道使用年限,在使用10年左右的管道,即使是碳鋼材質,最好也採用插入式安裝。 5、前四步驟完成後可確認使用何種感測器安裝。 6、開始向表體輸入參數以確定安裝距離。 7、非常重要:精確測量出安裝距離。 (1) 外夾式可選安裝感測器大概距離,然後不斷調試活動感測器以達到信號和傳輸比最好的匹配。 (2) 插入使用專用工具測量管道上安裝點距離,這個距離很重要,它直接影響表的實際測量精度,所以最好進行多次測量以求較高精度。 8、安裝感測器,調試信號,做防水,歸整好信號電纜,清理現場線頭等廢棄物,安裝結束。
3. 超聲波流量計為什麼要滿管
因為所有的流量計測試的前提是假設這個管是滿的,當然不滿也可以測,但不準確
4. 什麼是超聲波檢測液體流量的原理
超聲波檢測流量的工作原理,根據被測對象不同常見的分為兩種:
1.測量渠道內的流量。(不需要滿管)
這種一般是在渠道內加裝堰槽,水流只能通過特定的口子流向下游。超聲波測量堰槽上游的水位高低,根據內置的對照表格,計算出流量。
2.測量管道內的流量(一般需要滿管)
這種是通過兩個感測器,一個發射,一個接收,因為超聲波在水流中傳播,不同流速下,會有時間差別,從而測量出水流的流速,然後根據已知的管道內徑和測量時間,就能夠算出流量。
超聲波是一種頻率高於20000赫茲的聲波,它的方向性好,穿透能力強,易於獲得較集中的聲能,在水中傳播距離遠,可用於測距、測速、清洗、焊接、碎石、殺菌消毒等。在醫學、軍事、工業、農業上有很多的應用。超聲波因其頻率下限大於人的聽覺上限而得名。
5. 什麼是超聲波檢測液體流量的原理
超聲波檢測流量的工作原理,根據被測對象不同常見的分為兩種:
1.測量渠道內的流量。(不需要滿管)
這種一般是在渠道內加裝堰槽,水流只能通過特定的口子流向下游。超聲波測量堰槽上游的水位高低,根據內置的對照表格,計算出流量。
2.測量管道內的流量(一般需要滿管)
這種是通過兩個感測器,一個發射,一個接收,因為超聲波在水流中傳播,不同流速下,會有時間差別,從而測量出水流的流速,然後根據已知的管道內徑和測量時間,就能夠算出流量。
超聲波是一種頻率高於20000赫茲的聲波,它的方向性好,穿透能力強,易於獲得較集中的聲能,在水中傳播距離遠,可用於測距、測速、清洗、焊接、碎石、殺菌消毒等。在醫學、軍事、工業、農業上有很多的應用。超聲波因其頻率下限大於人的聽覺上限而得名。
6. 超聲波流量計原理分類及詳細說明
一、超聲波流量計工作原理: 超聲波在流動的流體中傳播時就載上流體流速的信息。因此通過接收到的超聲波就可以檢測出流體的流速,從而換算成流量。超聲脈沖穿過管道從一個感測器到達另一個感測器,就像一個渡船的船夫在橫渡一條河。當氣體不流動時,聲脈沖以相同的速度(聲速,C)在兩個方向上傳播。如果管道中的氣體有一定流速V(該流速不等於零),則順著流動方向的聲脈沖會傳輸得快些,而逆著流動方向的聲脈沖會傳輸得慢些。這樣,順流傳輸時間tD會短些,而逆流傳輸時間tU會長些。這里所說的長些或短些都是與氣體不流動時的傳輸時間相比而言;根據檢測的方式,可分為傳播速度差法、多普勒法、波束偏移法、雜訊法及相關法等不同類型的超聲波流量計。起聲波流量計是近十幾年來隨著集成電路技術迅速發展才開始應用的一種。
根據對信號檢測的原理,目前超聲波流量計大致可分傳播速度差法(包括:直接時差法、時差法、相位差法、頻差法)波束偏移法、多普勒法、相關法、空間濾波法及雜訊法等類型。其中以雜訊法原理及結構最簡單,便於測量和攜帶,價格便宜但准確度較低,適於在流量測量准確度要求不高的場合使用。
由於直接時差法、時差法、頻差法和相位差法的基本原理都是通過測量超聲波脈沖順流和逆流傳報時速度之差來反映流體的流速的,故又統稱為傳播速度差法。其中頻差法和時差法克服了聲速隨流體溫度變化帶來的誤差,准確度較高,所以被廣泛採用。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生偏移來反映流體流速的,低流速時,靈敏度很低適用性不大.
多普勒法是利用聲學多普勒原理,通過測量不均勻流體中散射體散射的超聲波多普勒頻移來確定流體流量的,適用於含懸浮顆粒、氣泡等流體流量測量。
相關法是利用相關技術測量流量,原理上,此法的測量准確度與流體中的聲速無關,因而與流體溫度,濃度等無關,因而測量准確度高,適用范圍廣。但相關器價格貴,線路比較復雜。在微處理機普及應用後,這個缺點可以克服。
雜訊法(聽音法)是利用管道內流體流動時產生的雜訊與流體的流速有關的原理,通過檢測雜訊表示流速或流量值。其方法簡單,設備價格便宜,但准確度低。
以上幾種方法各有特點,應根據被測流體性質.流速分布情況、管路安裝地點以及對測量准確度的要求等因素進行選擇。一般說來由於工業生產中工質的溫度常不能保持恆定,故多採用頻差法及時差法。只有在管徑很大時才採用直接時差法。對換能器安裝方法的選擇原則一般是:當流體沿管軸平行流動時,選用Z法;當流動方向與管鈾不平行或管路安裝地點使換能器安裝間隔受到限制時,採用V法或X法。當流場分布不均勻而表前直管段又較短時,也可採用多聲道(例如雙聲道或四聲道)來克服流速擾動帶來的流量測量誤差。多普勒法適於測量兩相流,可避免常規儀表由懸浮粒或氣泡造成的堵塞、磨損、附著而不能運行的弊病,因而得以迅速發展。隨著工業的發展及節能工作的開展,煤油混合(COM)、煤水泥合(CWM)燃料的輸送和應用以及燃料油加水助燃等節能方法的發展,都為多普勒超聲波流量計應用開辟廣闊前景。
二、構成:超聲波流量計由超聲波換能器、電子線路及流量顯示和累積系統三部分組成。超聲波流量計的電子線路包括發射、接收、信號處理和顯示電路。測得的瞬時流量和累積流量值用數字量或模擬量顯示。超聲波發射換能器將電能轉換為超聲波能量,並將其發射到被測流體中,接收器接收到的超聲波信號,經電子線路放大並轉換為代表流量的電信號供給顯示和積算儀表進行顯示和積算。這樣就實現了流量的檢測和顯示。超聲波流量計常用壓電換能器。它利用壓電材料的壓電效應,採用適出的發射電路把電能加到發射換能器的壓電元件上,使其產生超聲波振勸。超聲波以某一角度射入流體中傳播,然後由接收換能器接收,並經壓電元件變為電能,以便檢測。發射換能器利用壓電元件的逆壓電效應,而接收換能器則是利用壓電效應。
三、優點:超聲波流量計非接觸式儀表,適於測量不易接觸和觀察的流體以及大管徑流量。它與水位計聯動可進行敞開水流的流量測量。使用超聲波流量計,不用在流體中安裝測量元件,故不會改變流體的流動狀態,不產生附加阻力,儀表的安裝及檢修均可不影響生產管線運行因而是一種理想的節能型流量計。多普勒法超聲波流量計可測雙相介質的流量,故可用於下水道及排污水等臟污流的測量。在發電廠中,用攜帶型超聲波流量計測量水輪機進水量、汽輪機循環水量等大管徑流量,比過去的皮脫管流速計方便得多。超聲被流量汁也可用於氣體測量。管徑的適用范圍從2cm到5m,從幾米寬的明渠、暗渠到500m寬的河流都可適用。
四、缺點:主要是可測流體的溫度范圍受超聲波換能鋁及換能器與管道之間的耦合材料耐溫程度的限制,以及高溫下被測流體傳聲速度的原始數據不全。目前我國只能用於測量200℃以下的流體。另外,超聲波流量計的測量線路比一般流量計復雜。這是因為,一般工業計量中液體的流速常常是每秒幾米,而聲波在液體中的傳播速度約為1500m/s左右,被測流體流速(流量)變化帶給聲速的變化量最大也是10-3數量級.若要求測量流速的准確度為1%,則對聲速的測量准確度需為10-5~10-6數量級,因此必須有完善的測量線路才能實現,這也正是超聲波流量計只有在集成電路技術迅速發展的前題下才能得到實際應用的原因。
五、超聲波流量計安裝步驟
安裝超流可按照以下步驟操作:
一:觀察安裝現場管道是否滿足直管段前10D後5D以及離泵30D的距離。(D為管道內直徑)
二:確認管道內流體介質以及是否滿管。
三:確認管道材質以及壁厚(充分考慮到管道內壁結垢厚度)
四:確認管道使用年限,在使用10左右的管道,即使是碳鋼材質,最好也採用插入式安裝。
五:前四步驟完成後可確認使用何種感測器安裝
六:開始向表體輸入參數以確定安裝距離。
七:非常重要:精確測量出安裝距離。
(1) 外夾式可選安裝感測器大概距離,然後不斷調試活動感測器以達到信號和傳輸比
最好的匹配
(2) 插入使用專用工具測量管道上安裝點距離,這個距離很重要,它直接影響表的
實際測量精度,所以最好進行多次測量以求較高精度。
八:安裝感測器——調試信號——做防水——歸整好信號電纜——清理現場線頭等廢棄物 ——安裝結束——驗收簽字
六、超聲波流量計使用中常見問題:
1、 超聲波流量計探頭使用一段時間,會出現不定期的報警。尤其是輸送介質雜質較多時,這種問題會較常見。解決辦法:定期清理探頭(建議一年清理一次)。
2、 超聲波流量計輸送介質含有水等液體雜質時,流量計引壓管容易產生積液,氣溫較低時會出現引壓管凍堵現象,尤其在北方地區冬季較常見。解決辦法:對引壓管進行吹掃或加電伴熱
超聲波在傳播過程中,由於受介質和介質中雜質的阻礙或吸收,其強度會產生衰減。不論是超聲波流量計還是超聲波物位計,對所接受的聲波強度都有一定要求,所以都要對各種衰減進行抑制。
7. 超聲波怎麼測量水管內部的流體液面高度
超聲波流量計的基本原理及類型超聲波在流動的流體中傳播時就載上流體流速的信息。因此通過接收到的超聲波就可以檢測出流體的流速,從而換算成流量。根據檢測的方式,可分為傳播速度差法、多普勒法、波束偏移法、雜訊法及相關法等不同類型的超聲波流量計。起聲波流量計是近十幾年來隨著集成電路技術迅速發展才開始應用的一種
非接觸式儀表,適於測量不易接觸和觀察的流體以及大管徑流量。它與水位計聯動可進行敞開水流的流量測量。使用超聲波流量比不用在流體中安裝測量元件故不會改變流體的流動狀態,不產生附加阻力,儀表的安裝及檢修均可不影響生產管線運行因而是一種理想的節能型流量計。
眾所周知,目前的工業流量測量普遍存在著大管徑、大流量測量困難的問題,這是因為一般流量計隨著測量管徑的增大會帶來製造和運輸上的困難,造價提高、能損加大、安裝不僅這些缺點,超聲波流量計均可避免。因為各類超聲波流量計均可管外安裝、非接觸測流,儀表造價基本上與被測管道口徑大小無關,而其它類型的流量計隨著口徑增加,造價大幅度增加,故口徑越大超聲波流量計比相同功能其它類型流量計的功能價格比越優越。被認為是較好的大管徑流量測量儀表,多普勒法超聲波流量計可測雙相介質的流量,故可用於下水道及排污水等臟污流的測量。在發電廠中,用攜帶型超聲波流量計測量水輪機進水量、汽輪機循環水量等大管徑流量,比過去的皮脫管流速計方便得多。超聲被流量汁也可用於氣體測量。管徑的適用范圍從2cm到5m,從幾米寬的明渠、暗渠到500m寬的河流都可適用。
另外,超聲測量儀表的流量測量准確度幾乎不受被測流體溫度、壓力、粘度、密度等參數的影響,又可製成非接觸及攜帶型測量儀表,故可解決其它類型儀表所難以測量的強腐蝕性、非導電性、放射性及易燃易爆介質的流量測量問題。另外,鑒於非接觸測量特點,再配以合理的電子線路,一台儀表可適應多種管徑測量和多種流量范圍測量。超聲波流量計的適應能力也是其它儀表不可比擬的。超聲波流量計具有上述一些優點因此它越來越受到重視並且向產品系列化、通用化發展,現已製成不同聲道的標准型、高溫型、防爆型、濕式型儀表以適應不同介質,不同場合和不同管道條件的流量測量。
超聲波流量計目前所存在的缺點主要是可測流體的溫度范圍受超聲波換能鋁及換能器與管道之間的耦合材料耐溫程度的限制,以及高溫下被測流體傳聲速度的原始數據不全。目前我國只能用於測量200℃以下的流體。另外,超聲波流量計的測量線路比一般流量計復雜。這是因為,一般工業計量中液體的流速常常是每秒幾米,而聲波在液體中的傳播速度約為1500m/s左右,被測流體流速(流量)變化帶給聲速的變化量最大也是10-3數量級.若要求測量流速的准確度為1%,則對聲速的測量准確度需為10-5~10-6數量級,因此必須有完善的測量線路才能實現,這也正是超聲波流量計只有在集成電路技術迅速發展的前題下才能得到實際應用的原因。
超聲波流量計由超聲波換能器、電子線路及流量顯示和累積系統三部分組成。超聲波發射換能器將電能轉換為超聲波能量,並將其發射到被測流體中,接收器接收到的超聲波信號,經電子線路放大並轉換為代表流量的電信號供給顯示和積算儀表進行顯示和積算。這樣就實現了流量的檢測和顯示。
超聲波流量計常用壓電換能器。它利用壓電材料的壓電效應,採用適出的發射電路把電能加到發射換能器的壓電元件上,使其產生超聲波振勸。超聲波以某一角度射入流體中傳播,然後由接收換能器接收,並經壓電元件變為電能,以便檢測。發射換能器利用壓電元件的逆壓電效應,而接收換能器則是利用壓電效應。
超聲波流量計換能器的壓電元件常做成圓形薄片,沿厚度振動。薄片直徑超過厚度的10倍,以保證振動的方向性。壓電元件材料多採用鋯鈦酸鉛。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,構成換能器整體(又稱探頭)。聲楔的材料不僅要求強度高、耐老化,而且要求超聲波經聲楔後能量損失小即透射系數接近1。常用的聲楔材料是有機玻璃,因為它透明,可以觀察到聲楔中壓電元件的組裝情況。另外,某些橡膠、塑料及膠木也可作聲楔材料。
超聲波流量計的電子線路包括發射、接收、信號處理和顯示電路。測得的瞬時流量和累積流量值用數字量或模擬量顯示。
根據對信號檢測的原理,目前超聲波流量計大致可分傳播速度差法(包括:直接時差法、時差法、相位差法、頻差法)波束偏移法、多普勒法、相關法、空間濾波法及雜訊法等類型,如圖所示。其中以雜訊法原理及結構最簡單,便於測量和攜帶,價格便宜但准確度較低,適於在流量測量准確度要求不高的場合使用。由於直接時差法、時差法、頻差法和相位差法的基本原理都是通過測量超聲波脈沖順流和逆流傳報時速度之差來反映流體的流速的,故又統稱為傳播速度差法。其中頻差法和時差法克服了聲速隨流體溫度變化帶來的誤差,准確度較高,所以被廣泛採用。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生偏移來反映流體流速的,低流速時,靈敏度很低適用性不大.多普勒法是利用聲學多普勒原理,通過測量不均勻流體中散射體散射的超聲波多普
勒頻移來確定流體流量的,適用於含懸浮顆粒、氣泡等流體流量測量。相關法是利用相關技術測量流量,原理上,此法的測量准確度與流體中的聲速無關,因而與流體溫度,濃度等無關,因而測量准確度高,適用范圍廣。但相關器價格貴,線路比較復雜。在微處理機普及應用後,這個缺點可以克服。雜訊法(聽音法)是利用管道內流體流動時產生的雜訊與流體的流速有關的原理,通過檢測雜訊表示流速或流量值。其方法簡單,設備價格便宜,但准確度低。
以上幾種方法各有特點,應根據被測流體性質.流速分布情況、管路安裝地點以及對測量准確度的要求等因素進行選擇。一般說來由於工業生產中工質的溫度常不能保持恆定,故多採用頻差法及時差法。只有在管徑很大時才採用直接時差法。對換能器安裝方法的選擇原則一般是:當流體沿管軸平行流動時,選用Z法;當流動方向與管鈾不平行或管路安裝地點使換能器安裝間隔受到限制時,採用V法或X法。當流場分布不均勻而表前直管段又較短時,也可採用多聲道(例如雙聲道或四聲道)來克服流速擾動帶來的流量測量誤差。多普勒法適於測量兩相流,可避免常規儀表由懸浮粒或氣泡造成的堵塞、磨損、附著而不能運行的弊病,因而得以迅速發展。隨著工業的發展及節能工作的開展,煤油混合(COM)、煤水泥合(CWM)燃料的輸送和應用以及燃料油加水助燃等節能方法的發展,都為多普勒超聲波流量計應用開辟廣闊前景。
8. 超聲波檢測流量的工作原理!
超聲波檢測流量的工作原理,根據被測對象不同常見的分為兩種
1.測量渠道內的流量。(不需要滿管)
這種一般是在渠道內加裝堰槽,水流只能通過特定的口子流向下游。超聲波測量堰槽上游的水位高低,根據內置的對照表格,計算出流量。
2.測量管道內的流量(一般需要滿管)
這種是通過兩個感測器,一個發射,一個接收,因為超聲波在水流中傳播,不同流速下,會有時間差別,從而測量出水流的流速,然後根據已知的管道內徑和測量時間,就能夠算出流量。
9. 11攜帶型超聲波流量計以供水干管作為測量對象其操作使用方法順序如下
摘要 1、使用攜帶型超聲波流量計成套提供的專用電纜連接主機與探頭,切勿混用。
10. 管道內水不滿對超聲波水表有影響嗎
會有一定影響。因為超聲波是靠反射來檢查流量的,如果水不滿,發射的頻率會有些偏差。
但,通常,超聲波水表應該有矯正功能的。所以影響不會很大。