㈠ 超声波流量计
超声波是可以测量气体的,应用超声波原理测量流量始于1928年,而进入实用阶段约在20世纪70年代,但仍限于测量液体。用于测量气体流量约在90年代,至今不到10年。由于气体超声波流量计具有许多传统流量计(孔板、涡轮、涡街……等)无法相比的突出优点,在天然气流量计量领域中,它犹如一颗耀眼的新星,备受国内外工程技术界的关注。
从发展趋势来看,由于超声波流量计具有精确度高、性能稳定可靠、量程比大、管道中无检测件等特点,在工程应用及国际贸易中,大有后来居上取代传统流量仪表的趋势。目前,美国、英国、荷兰、德国、加拿大、俄罗斯等10余个国家已批准它为天然气贸易输送系统的计量仪表。
从测量的介质来分,气体超声波流量计对气体的压力都有要求,在一定得压力范围内,导声的气体是都可以测量的。
值得注意的是,目前国内的气体超声波技术水平还不行,气体超声波全部是进口产品,国产只是测量导声,温度在160度以下的洁净液体。
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㈡ 超声波流量计的安装介绍
时差式超声波流量计是当今世界上具竞争力的流量测量手段,其测量线精度高于1.0%。由于工业现场特别是管路周围环境的多样性,因此,怎样根据特定的环境安装调试超声波流量计,就成了超声波流量测量领域的一个重要课题,本规程详解了超声波流量计的安装细节,从而进一步完整体现了超声波流量计的精度、可靠性和稳定性的优势,大大降低日后的维护工作甚至免维护。 超声波流量计在安装之前应了解现场情况,包括:
1.安装传感器处距主机距离为多少;
2.管道材质、管壁厚度及管径;
3.管道年限;
4.流体类型、是否含有杂质、气泡以及是否满管;
5.流体温度;
6.安装现场是否有干扰源(如变频、强磁场等);
7.主机安放处四季温度;
8.使用的电源电压是否稳定;
9.是否需要远传信号及种类;
根据以上提供的现场情况,厂家可针对现场情况进行配置,必要情况下也可特制机型。 选择安装管段对测试精度影响很大,所选管段应避开干扰和涡流这两种对测量精度影响较大的情况,一般选择管段应满足下列条件:
1、避免在水泵、大功率电台、变频,即有强磁场和震动干扰处安装机器;
2、选择管材应均匀致密,易于超声波传输的管段;
3、要有足够长的直管段,安装点上游直管段必须要大于10D(注:D=直径),下游要大于5D;
4、安装点上游距水泵应有30D距离;
5、流体应充满管道;
6、管道周围要有足够的空间便于现场人员操作,地下管道需做测试井,测试井如下: 超声波流量计一般有两种探头安装方式,即Z法和V法。
但是,当D < 200mm而现场情况为下列条件之一者,也可采用Z法安装:
1、当被测量流体浊度高,用V法测量收不到信号或信号很弱时;
2、当管道内壁有衬里时;
3、当管道使用年限太长且内壁结垢严重时;
对于管道条件较好者,即使D稍大于200mm,为了提高测量精度,也可采用V法安装。 1、将管道参数输入仪表,选择探头安装方式,得出安装距离;
2、在水平管道上,一般应选择管道的中部,避开顶部和底部(顶部可能含有气泡、底部可能有沉淀);
3、V法安装:先确定一个点,按安装距离在水平位置量出另一个点。
Z法安装:先确定一个点,按安装距离在水平位置量出另一个点,然后测出此点在管道另一侧的对称点。 确定探头位置之后,在两安装点±100mm范围内,使用角磨砂轮机、锉、砂纸等工具将管道打磨至光亮平滑无蚀坑。
要求:光泽均匀,无起伏不平,手感光滑圆润。需要特别注意,打磨点要求与原管道有同样的弧度,切忌将安装点打磨成平面,用酒精或汽油等将此范围擦净,以利于探头粘接。 探头与仪表接线
探头(传感器)
探头根据实际测量管道可分三种:
S型传感器(15~100mm)
M型传感器(50~700mm)
L型传感器(300~6000mm) 接完线后把探头内部用硅胶注满,放置半小时,然后用硅胶和卡具把探头固定到打磨好的管道上(注意探头方向,引线端向外),然后观察仪表的信号强度、良度与传输时间比,如发现不好,则细微调整探头位置,直到仪表的信号达到规定的范围之内:
(信号强度:一般应大于6.5,少数可根据现场具体情况另定。)
(信号良度:低峰值一般为7~14,高峰值一般为25~80。)
(传输时间比:在100±4范围之内,此值必须稳定。) 仪表信号调整好以后,用所配卡具将探头固定好,注意不要使钢丝绳倾斜,以免拉动探头,使探头移位,再用硅胶将探头与管道接触的四周封住。此胶凝固大约需一天时间,在未干之前必须注意探头防水。(信号线的外屏蔽线必须可靠接地)。
超声波流量计主要技术指标: 插入式超声波流量计 管段式超声波流量计 外加式超声波流量计 管径范围(mm) DN80-4000 DN20-2000 DN20-4000 流速范围(m/s) 01~12 准确度(%) 单声道 双声道 三声道 单声道 双声道 三声道 5 0 0 5 0(校正0.5) 5 5 测量介质 饮用水、河水、海水、地下水、冷却水、高温水、污水、润滑油、柴油、燃油、化工液体、其他均质流体 管道材质 金属(如碳钢、铸铁、不锈钢、铝等)非金属材质(如PVC,有机玻璃等) 管衬材质 玻璃钢、沙浆、橡胶等 信号输出 1、4-20mA:阻抗小于800Ω,光电隔离,准确度0.1%。
2、累计脉冲输出:光电隔离,无源开路输出,传输距离小于500m。
3、RS-485:光电隔离,波特率可选择,传输距离大于1.6Km.
4、打印机:RS-232串口模式。打印机为选配件。
5、M-BUS. 键 盘 2×8汉字键盘 显示器 2×10汉字显示或英文显示 测量功能 显示瞬时流量、瞬时流速、正累计流量、负累计流量、净累计流量、累计运行时间、瞬时供热量、累计共热量、断电时间等。 数据存贮 可存贮前720小时,前365天,前36个月和前十年的测量数据,包括瞬时流量、累计流量、断电时间等。 环境温度 转换器:-10~45℃(特殊环境请说明)
传感器:-40~+60℃(常温型)
-40~+160℃(高温型) 传感器材质 不锈钢和陶瓷 不锈钢和普通碳钢 常温型为尼龙高温型为合金铝 传感器承压能力 管内部分压力小于4.5MPa DN20~700mm小于2.5MPa
DN800~2000mm小于1.6MPa 与管道内压力无关建议不浸水工作 传感器防护等级 IP68 转换器防护等级 壁挂式转换器:IP65 盘装式转换器:IP52 一体式转换器:IP67 防爆等级 EXdⅡBT6 传感器电缆长度 < 500m < 500m < 300m 传感器电缆型号 专用电缆SEYV-75-2(直径7mm),越短越好,减少干扰,也可以加长到300m若长要加粗电缆 工作电源 AC220V, DC12~36V 0.8A (可选) 转换器外形尺寸 壁挂式:213×185×107mm 盘装式:160×80×250mm 一体式:185×140×100mm 传感器外形尺寸 220×ø20(杆部)×ø50(连接部)mm 见管段传感器数据表 60×40×35mm 转换器重量 壁挂式:1.2Kg盘装式:0.8Kg 一体式:1.4Kg 传感器重量 7Kg/支 见管段传感器数据表 2Kg/支 热量测量功能 测量供热量、热损耗、入口温度、出口温度 安装超声波流量计可按照以下步骤操作:
一:观察安装现场管道是否满足直管段前10D后5D以及离泵30D的距离。(D为管道内直径)
二:确认管道内流体介质以及是否满管。
三:确认管道材质以及壁厚(充分考虑到管道内壁结垢厚度)
四:确认管道使用年限,在使用10左右的管道,即使是碳钢材质,最好也采用插入式安装。
五:前四步骤完成后可确认使用何种传感器安装
六:开始向表体输入参数以确定安装距离。
七:非常重要:精确测量出安装距离。
八:安装传感器——调试信号——做防水——归整好信号电缆——清理现场线头等废弃物 ——安装结束——验收签字 包括:测量流动通道6,被测量的流体通过其中流动;超声波换能器8和9,分别设置在沿测量流动通道6彼此相对的上游端和下游端;上游孔眼11和下游孔眼12,用于使超声波换能器8和9暴露于该测量流动通道6;第一流体抑制器15,至少邻近下游孔眼12,用于减少被测量的流体流入孔眼12;第二流体抑制器16,被设置在测量流动通道6的上游端并相对于孔眼11和12,用于减少被测量的流体流入孔眼11和12;测量控制部件19,用于测量超声波换能器8和9之间的超声波的传播时间;及计算部件20,用于根据该测量控制部件19的信号计算流量。为下游孔眼12设置的第一流体抑制器15包括具有至少一个超声波传输孔22的孔眼密封部件21。因此,有可能稳定超声波换能器之间的流体,以便增强超声波的接收水平,从而提高测量精度和对流量测量的上限值,并减少对于超声波换能器的驱动输入。

㈢ 超声波流量计有什么优点
超声波流量计介绍
超声波流量计的基本原理及类型
超声波在流动的流体中传播时就载上流体流速的信息。因此通过接收到的超声波就可以检测出流体的流速,从而换算成流量。根据检测的方式,可分为传播速度差法、多普勒法、波束偏移法、噪声法及相关法等不同类型的超声波流量计。起声波流量计是近十几年来随着集成电路技术迅速发展才开始应用的一种
非接触式仪表,适于测量不易接触和观察的流体以及大管径流量。它与水位计联动可进行敞开水流的流量测量。使用超声波流量比不用在流体中安装测量元件故不会改变流体的流动状态,不产生附加阻力,仪表的安装及检修均可不影响生产管线运行因而是一种理想的节能型流量计。
众所周知,目前的工业流量测量普遍存在着大管径、大流量测量困难的问题,这是因为一般流量计随着测量管径的增大会带来制造和运输上的困难,造价提高、能损加大、安装不仅这些缺点,超声波流量计均可避免。因为各类超声波流量计均可管外安装、非接触测流,仪表造价基本上与被测管道口径大小无关,而其它类型的流量计随着口径增加,造价大幅度增加,故口径越大超声波流量计比相同功能其它类型流量计的功能价格比越优越。被认为是较好的大管径流量测量仪表,多普勒法超声波流量计可测双相介质的流量,故可用于下水道及排污水等脏污流的测量。在发电厂中,用便携式超声波流量计测量水轮机进水量、汽轮机循环水量等大管径流量,比过去的皮脱管流速计方便得多。超声被流量汁也可用于气体测量。管径的适用范围从2cm到5m,从几米宽的明渠、暗渠到500m宽的河流都可适用。
另外,超声测量仪表的流量测量准确度几乎不受被测流体温度、压力、粘度、密度等参数的影响,又可制成非接触及便携式测量仪表,故可解决其它类型仪表所难以测量的强腐蚀性、非导电性、放射性及易燃易爆介质的流量测量问题。另外,鉴于非接触测量特点,再配以合理的电子线路,一台仪表可适应多种管径测量和多种流量范围测量。超声波流量计的适应能力也是其它仪表不可比拟的。超声波流量计具有上述一些优点因此它越来越受到重视并且向产品系列化、通用化发展,现已制成不同声道的标准型、高温型、防爆型、湿式型仪表以适应不同介质,不同场合和不同管道条件的流量测量。
超声波流量计目前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。
超声波流量计的电子线路包括发射、接收、信号处理和显示电路。测得的瞬时流量和累积流量值用数字量或模拟量显示。
根据对信号检测的原理,目前超声波流量计大致可分传播速度差法(包括:直接时差法、时差法、相位差法、频差法)波束偏移法、多普勒法、相关法、空间滤波法及噪声法等类型,如图所示。其中以噪声法原理及结构最简单,便于测量和携带,价格便宜但准确度较低,适于在流量测量准确度要求不高的场合使用。由于直接时差法、时差法、频差法和相位差法的基本原理都是通过测量超声波脉冲顺流和逆流传报时速度之差来反映流体的流速的,故又统称为传播速度差法。其中频差法和时差法克服了声速随流体温度变化带来的误差,准确度较高,所以被广泛采用。按照换能器的配置方法不同,传播速度差拨又分为:Z法(透过法)、V法(反射法)、X法(交叉法)等。波束偏移法是利用超声波束在流体中的传播方向随流体流速变化而产生偏移来反映流体流速的,低流速时,灵敏度很低适用性不大.多普勒法是利用声学多普勒原理,通过测量不均匀流体中散射体散射的超声波多普
勒频移来确定流体流量的,适用于含悬浮颗粒、气泡等流体流量测量。相关法是利用相关技术测量流量,原理上,此法的测量准确度与流体中的声速无关,因而与流体温度,浓度等无关,因而测量准确度高,适用范围广。但相关器价格贵,线路比较复杂。在微处理机普及应用后,这个缺点可以克服。噪声法(听音法)是利用管道内流体流动时产生的噪声与流体的流速有关的原理,通过检测噪声表示流速或流量值。其方法简单,设备价格便宜,但准确度低。
以上几种方法各有特点,应根据被测流体性质.流速分布情况、管路安装地点以及对测量准确度的要求等因素进行选择。一般说来由于工业生产中工质的温度常不能保持恒定,故多采用频差法及时差法。只有在管径很大时才采用直接时差法。对换能器安装方法的选择原则一般是:当流体沿管轴平行流动时,选用Z法;当流动方向与管铀不平行或管路安装地点使换能器安装间隔受到限制时,采用V法或X法。当流场分布不均匀而表前直管段又较短时,也可采用多声道(例如双声道或四声道)来克服流速扰动带来的流量测量误差。多普勒法适于测量两相流,可避免常规仪表由悬浮粒或气泡造成的堵塞、磨损、附着而不能运行的弊病,因而得以迅速发展。随着工业的发展及节能工作的开展,煤油混合(COM)、煤水泥合(CWM)燃料的输送和应用以及燃料油加水助燃等节能方法的发展,都为多普勒超声波流量计应用开辟广阔前景。
㈣ 什么是超声波流量计
北京海瑞拓仪表有限公司的固定壁挂式(标准型)超声波流量计
全中文显示或英文显示
结构紧凑、坚固、国际先进的压铸铝机壳
重量 2.5Kg
电源 AC220V、DC24V 两用
产品质量好