超声波流量计原理应用

1、超声波流量计原理及应用超声波流量计原理及应用12/12超声波流量计原理及应用超声波流量计原理及应用超声波流量计原理及应用xxxx(独山子石化公司炼油厂仪表车间xx独山子833600)纲领：超声波流量计广泛应用于我厂各生产装置，其检测的介质有水、烃类、碱液等。我厂采纳的超声波流量计有国产、外国的多种型号和规格。和传统的机械式流量仪表、电磁式流量仪表比较它的计量精度高、对管径的适应性强、非接触流体、使用方便、易于数字化管理等等。文章讨论了利用超声波流量计丈量液体流量的有关问题，要点说了然超声波流量计的丈量原理、分类，安装、使用。一.超声波流量计原理：超声波流量计广泛应用于我厂各生产装置，其检测的介

2、质有水、烃类、碱液等。我厂采纳的超声波流量计有国产、外国的多种型号和规格。超声波在流动的流体中流传时就载上流体流速的信息。所以经过接收到的超声波就能够检测出流体的流速，从而换算成流量。它与水位计联动可进行敞开水流的流量丈量。使用超声波流量比不用在流体中安装丈量元件故不超声波流量计原理及应用会改变流体的流动状态，不产生附带阻力，仪表的安装及检修均可不影响生产管线运转所以是一种理想的节能型流量计。超声波流量计由超声波换能器、电子线路及流量显示和积累系统三部分构成。超声波发射换能器将电能变换为超声波能量，并将其发射到被测流体中，接收器接收到的超声波信号，经电子线路放大并变换为代表流量的电信号供应显示

3、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。其余，超声丈量仪表的流量丈量正确度几乎不受被测流体温度、压力、粘度、密度等参数的影响，又可制成非接涉及便携式丈量仪表，故可解决其余种类仪表所难以丈量的强腐化性、非导电性、放射性及易燃易爆介质的流量丈量问题。超声波流量计的电子线路包含发射、接收、信号办理和显示电路。测得的刹时流量和积累流量值用数字量或模拟量显示。二、超声波流量计特色:长处：它是一种非接触式流量丈量仪表，可丈量液体、气体介质的体积流量，除拥有电磁流量计的长处（无压力损失、不搅乱流场、能丈量强腐化性介质、含杂质污物的介质等）外，还可丈量非导电介质的流量，并且不受流体压力、温度、

4、粘度、密度的影响；通用性好，超声波流量计原理及应用同一台表可测不一样样口径的管道内的介质流量；安装维修方便，不需要切断流体，不影响管道内流体的正常流通。安装时不需要阀门、xx、管等；特别合用于大口径管道的流量丈量，因为没有压力损失，节能见效明显。弊端：安装时不可以够离震动原太近，简单影响探头的丈量；在丈量水的流量时，因为水常时间在管道中简单产生水垢，对探头信号强度有影响；还不可以够丈量悬浮.三.超声波的分类超声波在流动的流体中流传时就载上流体流速的信息。所以经过接收到的超声波就能够检测出流体的流速，从而换算成流量。依据检测的方式，可分为流传速度差法、多普勒法、波束偏移法、噪声xx有关法等不一样

5、样种类的超声波流量计。超声波流量计的各种好多，依据不一样样的分类方法，能够分为不一样样种类的超声波流量计。除了检测的方式，还有按探头（换能器）安装方式分，按声道数量，按性能，依据使用途合不一样样样等。当前平常采纳两各种类的超声波流量计，一种为多普勒超声波流量计，另一类为时差式超声波流量计。多普勒型是利用相位差法丈量超声波流量计原理及应用流速，即某一已知频次的声波在流体中运动，因为液体自己有一运动速度，致使超声波在两接收器（或发射器）之间的频次或相位发生相对变化，经过丈量这一相对变化即可获取液体速度；时差型是利用时间差法丈量流速，即某一速度的声波因为流体流动而使得其在两接收器（或发射器）之间流传

6、时间发生变化，经过丈量这一相对变化即可获取流体流速。我厂多为采纳的是时差式超声波流量计，下边简单介绍一下这两各种类超声波流量计，详尽丈量方法。多谱勒式超声波流量计换能器1发射频次为f1的超声波信号，经过管道内液体中的悬浮颗粒或气泡后，频次发生偏移，以f2的频次反射到换能器2，这就是多谱勒迁就，f2与f1之差即为多谱勒频差fd。设流体流速为v，超声波声速为c，多谱勒频移fd正比于流体流速v，即所以流体流速当管道条件、换能器安装地点、发射频次、声速确立此后，c、f1、即为常数，流体流速和多谱勒频移xx，经过丈量频移即可得到流体流速，从而求得流体流量。超声波流量计原理及应用2.2时差法超声波流量计时

7、差法超声波流量计（TransitTimeUltrasonicFlowmeter）其工作原理如图1所示。他是利用一对超声波换能器相向交替（或同时）收发超声波，经过观察超声波在介质中的顺溜和逆流流传时间差来间接丈量流体的流速，在经过流速来计算流量的一种间接丈量方法。图2时差法超声波流量丈量原理表示图图2中有两个超声波换能器：顺水换能器和逆流换能器，两只换能器分别安装在流体管线的双侧并相距必定距离，管线的内直径为D，超声波行走的路径xx为L,超声波顺水速度为tu,逆流速度为td,超声波的流传方向与流体的流动方向加角为。因为流体流动的原因，是超声波顺水流传Lxx的距离所用的时间比逆流流传所用的时间短，

8、其时间差可用下式表示：超声波流量计原理及应用此中：c是超声波在非流动介质中的声速，V是流体介质的流动速度，tu和td之间的差为：式中X是两个换能器在管线方向上的间距。为了简化，我们假定，流体的流速和超声波在介质中的速度比较是个小量。即：上式可简化为：也就是流体的流速为：所以可知，流体的流速与超声波顺水和逆流流传的时间差xx。流量Q能够表示为：超声波流量计原理及应用以上就是用时差法丈量流量的基本源理。在实质应用中，依据换能器的安装方法不一样样，能够分为夹装式（换能器用钢带等固定并用偶合剂胶合在管道外壁上，与流体不接触）和接触式（超声换能器安装在一段丈量管（spoonpiece）上，换能器直接与被

9、测流体接触）两种。夹装式结(b)接触式构造在我厂装置中应用的是夹装式构造。三、流量仪表的主要性能技术指标：1、正确度2、量程比3、重复性4、xx正确度：是定性见解，在必定丈量范围内被测值与真切值的相差程度量程比：指保证仪表精度范围内，最大丈量值与最小丈量值的比值。此值越大，丈量范围越大超声波流量计原理及应用重复性：指丈量条件完满不变的状况下，对某一点进行重复丈量，是仪表自己性能利害的标记。重复性好，仪表性能好，正确度高xx：是流体在流动过程中，惯性力与粘滞力的比值。它反应流体在流动过程中速度散布状态，其值越大，速度散布越平展xxd管内径u流体均匀流速v运动粘度与流速、流体粘度及管内径有关.四、

10、现场安装事项:（1）、详尽认识现场状况超声波流量计在安装以前应认识现场情况：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流体种类、能否含有杂质、气泡以及能否满管；5流体温度；6安装现场能否有搅乱源（如变频、强磁场等）；超声波流量计原理及应用7主机部署处四时温度；8使用的电源电压能否坚固；9能否需要远传信号及种类；依据以上供应的现场状况，厂家可针对现场状况进行配置，必需状况下也可特制机型2）、超声波探头安装主要有三种方式:对贴式安装式V方式Z方式在我厂的超声波流量计中,多半才用V方式,Z方式的安装方法，管径小于时，采纳V方式安装，管径大于时，采纳Z方式安装，在现场用

11、Z方式的安装站多半.这说了然,Z方式安装的换能器超声波信号强度高，丈量的坚固性也好.超声波流量计原理及应用在换能器的安装上注意水平直径成45度的范围内，防范在垂直直径地点周边安装。不然在丈量液体时换能器声波表面易受气体或颗粒影响，在丈量气体时受液滴或颗粒影响。（3）、安装连结六、常有的故障及办理:在安装设定完后显示丈量窗口会出现错误代码：*R表示系统工作正常*R系统工作正常系统正常*I表示没有检测到接收信号超声波流量计原理及应用*保证探头靠紧管道,使用充分的耦合剂*保证管道表面洁净无锈迹,无油漆，无腐蚀眼使用铁刷子清理收不到信号管道表面探头与管道接触*检查初始参数能否不紧或耦合剂太少*I没有检测到接收信号设置正确。探头安装不适合*只好除掉结垢或置内壁结垢过分换结垢管段，但一般情新换衬里况下可换换测试点，可能另个结垢少的点，机器可能正常工作。*等候衬里固化饱和此后再测。*H表示接收信号差信号质量太差*H接收信号质量差*同对应问题解决方法包含上述全部原由*K表示管道是空的超声波流量计原理及应用假如管道中的确有流管道中