超聲波流量計

超聲波流量計產(chǎn)品簡(jiǎn)介
JN系列超聲波流量計采用的是時(shí)差法測量原理。它的高可靠性是積8年的制造經(jīng)驗加上博采眾長(cháng)，通過(guò)不斷完善提高得到的；是由于采用了的諸如Philips、Tl、美國國家半導體公司的新型高性能集成元器件加上先進(jìn)的SMD貼裝器件生產(chǎn)線(xiàn)大規模生產(chǎn)實(shí)現的。 40皮秒（40×10 秒）的時(shí)間分辨率，0.5%的線(xiàn)性度。 低電壓多脈沖原理，保證可靠運行。 兩路0.1%精度的模擬輸入，接入溫度傳感器電流信號，即變成熱量計！ 實(shí)現中文顯示，軟件開(kāi)放式設計，所有參數用戶(hù)皆可設定；硬件元件參數無(wú)關(guān)化設計，無(wú)需調整即能確保每一臺流量計具有*相同的性能。 
    超聲波流量計主機機型有：便攜式、壁掛式、標準盤(pán)裝式、手持式、一體式。傳感器具有：方便安裝的外縛式、可靠工作的插入式、高可靠高精度的標準管段式、超高精度的標準型π管段式。

超聲波流量計概述

超聲流量計是通過(guò)檢測流體流動(dòng)對超聲束(或超聲脈沖)的作用以測量流量的儀表。

超聲流量計主要由安裝在測量管道上的超聲換能器（或由換能器和測量管組成的超聲流量傳感器）和轉換器組成。

超聲流量計和電磁流量計一樣，因儀表流通通道未設置任何阻礙件，均屬*流量計，是適于解決流量測量困難問(wèn)題的一類(lèi)流量計，特別在大口徑流量測量方面有較突出的優(yōu)點(diǎn)，它是發(fā)展迅速的一類(lèi)流量計之一。

超聲波流量計工作原理

根據對信號檢測的原理，超聲流量計可分為傳播速度差法(直接時(shí)差法、時(shí)差法、相位差法和頻差法)、波束偏移法、多普勒法、互相關(guān)法、空間濾法及噪聲法等。

1、時(shí)差法 測量順逆傳播時(shí)傳播速度不同引起的時(shí)差計算被測流體速度。

它采用兩個(gè)聲波發(fā)送器(SA和SB)和兩個(gè)聲波接收器（RA和RB）。同一聲源的兩組聲波在SA與RA之間和SB與RB之間分別傳送。它們沿著(zhù)管道安裝的位置與管道成θ角(一般θ=45°)（圖1）。由于向下游傳送的聲波被流體加速，而向上游傳送的聲波被延遲，它們之間的時(shí)間差與流速成正比。也可以發(fā)送正弦信號測量?jì)山M聲波之間的相移或發(fā)送頻率信號測量頻率差來(lái)實(shí)現流速的測量。

2、相位差法 測量順逆傳播時(shí)傳播時(shí)由于時(shí)差引起的相位差計算速度。

它的發(fā)送器沿垂直于管道的軸線(xiàn)發(fā)送一束聲波，由于流體流動(dòng)的作用，聲波束向下游偏移一段距離。偏移距離與流速成正比。

3、頻差法 測量順逆傳播時(shí)傳播時(shí)的聲環(huán)頻率差。

當超聲波在不均勻流體中傳送時(shí)，聲波會(huì )產(chǎn)生散射。流體與發(fā)送器間有相對運動(dòng)時(shí)，發(fā)送的聲波信號和被流體散射后接收到的信號之間會(huì )產(chǎn)生多普勒頻移。多普勒頻移與流體流速成正比。圖2中被測流體的區域位于發(fā)射波束與接收到的散射波束的交叉之處。要求波束很窄，使兩波束的夾角θ不致受到波束寬度影響。也可只采用一個(gè)變換器既作為發(fā)送器又作為接收器，這種方式稱(chēng)為單通道式。在單通道多普勒血液流量計中，發(fā)送器間隔地發(fā)送聲脈沖信號，在兩個(gè)聲脈沖間隔的時(shí)間中，接收從血管壁和血管內紅血球反射回來(lái)的聲脈沖信號。采用控制線(xiàn)路選擇給定距離處的紅血球反射信號,通過(guò)比較后得到多普勒頻移,它與血液流速成正比。在已知血管橫截面時(shí)可得到血液流量。

超聲波流量計分類(lèi)

超聲流量計可按下述原則來(lái)分類(lèi)。

（1）測量原理

時(shí)差法超聲流量計；

頻差法超聲流量計；

相差法超聲流量計；

多普勒超聲流量計；

液位測量和平均流速測量相結合的非滿(mǎn)管和渠道超聲流量計。

（2）使用方式

便攜式超聲流量計，特點(diǎn)：便攜使用，內置可充電鋰電池，適合移動(dòng)測量，配接磁性傳感器。

固定式（標準管段式）超聲流量計。

（3）換能器的安裝方法

標準管段式超聲流量計，特點(diǎn)：需切開(kāi)管路安裝，但以后的維護可不停產(chǎn)?？蛇x擇單聲道或三聲道傳感器。

外夾式超聲流量計，特點(diǎn)：能夠完成固定和移動(dòng)測量。采用耦合劑（室溫固化的硅橡膠或高溫長(cháng)鏈聚合油脂）安裝，安裝時(shí)不損壞管路。

現場(chǎng)開(kāi)孔插入式超聲流量計。

（4）換能器與流體是否接觸

接觸式（插入式）超聲流量計，特點(diǎn)：可不停產(chǎn)安裝和維護。

非接觸式（外夾式）超聲流量計。

（5）被測流體的性質(zhì)

液體超聲流量計；

氣體超聲流量計。

（6）換能器聲道的數目

單聲道超聲流量計；

兩聲道超聲流量計；

多聲道超聲流量計(3 聲道以上，含3聲道) 。

超聲波流量計應用

各種超聲流量計已廣泛用于工業(yè)生產(chǎn)、商業(yè)計量和水利檢測等方面，如：

在市政行業(yè)的原水、自來(lái)水、中水、污水的計量中，超聲流量計具有大量程比、無(wú)壓損的特點(diǎn)，在保證測量準確度的同時(shí)提高了管網(wǎng)的輸水效率；

在水利水電行業(yè)的輸水管道、渠道、泵站、電站的流量計量中，超聲流量計具有大口徑、現場(chǎng)安裝、在線(xiàn)標定的特點(diǎn)，使準確測量成為可能。同時(shí)通過(guò)對水泵、水輪機單泵、單機的計量來(lái)實(shí)現設備優(yōu)化、經(jīng)濟運行的目的；

在工業(yè)冷卻循環(huán)水的計量中，超聲流量計實(shí)現了在線(xiàn)不斷流帶壓安裝和在線(xiàn)標定；

在商業(yè)計量方面多聲道超聲流量計已達到優(yōu)于0.2%的準確度（示值誤差）。

(1)傳播時(shí)間法應用于清潔、單相液體和氣體。典型應用有工廠(chǎng)排放液、:怪液、液化天然氣等;

(2)氣體應用方面在高壓天然氣領(lǐng)域已有使用良好的經(jīng)驗;

(3)多普勒法適用于異相含量不太高的雙相流體,例如:未處理污水、工廠(chǎng)排放液、臟流程液;通常不適用于非常清潔的液體。

超聲波流量計安裝維護

傳播速度差法超聲流量計測量精度已優(yōu)于11.0%，有的多聲道超聲流量計的精度已高達士0.5%R。但由于早期的超聲流量計自身一般不帶標準管道而工業(yè)上所用管路又十分復雜，使得超聲流量計的測量精度大打折扣；另外，由于工業(yè)現場(chǎng)特別是管路周?chē)h(huán)境的多樣性和復雜性，大大降低了超聲流量計的可靠性和穩定性。因此，如何根據特定的環(huán)境安裝調試超聲流量計，就成了超聲流量測量領(lǐng)域的一個(gè)重要課題。符合規范的正確安裝，可以更好地體現超聲流量計的精度、可靠性和穩定性方面的優(yōu)勢，大大降低儀表的日常維護工作。

以前盛行的外夾裝式超聲流量計使用方便靈活，然而現場(chǎng)應用的實(shí)際側量精度，常因工作琉忽，換能器安裝距離及流通面積等測量的誤差而造成梢度下降。不正確的安裝甚至會(huì )使得儀表*不能工作；因此，安裝換能器對于測量是非常重要環(huán)節:國外競相開(kāi)發(fā)出經(jīng)實(shí)流核準的高精度帶測量管段的中小口徑超聲流量計，且用雙聲道或多聲道以改善單聲道側量平均流速的不確定影響量，降低了迎流流速分布影響的敏感度，減少了前后置直管段長(cháng)度的影響，消除了現場(chǎng)安裝換能器位置的影響，使測量精度大大提高。

一般，超聲流量計的安裝應從以下幾個(gè)方面來(lái)考慮:

1)詳細了解現場(chǎng)情況;

2)確定安裝方式;

3)選擇安裝管段;

4)計算安裝距離，確定探頭位置;

5)管道表面處理;

6)探頭安裝及接線(xiàn);

7)用示波器觀(guān)察接收波形，微調并固定探頭。

超聲波流量計優(yōu)缺點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn):

(1)可做非接觸式測量;

(2)為無(wú)流動(dòng)阻撓測量,無(wú)壓力損失;

(3)可測量非導電性液體,對無(wú)阻撓測量的電磁流量計是一種補充。

缺點(diǎn):

(1)傳播時(shí)間法只能用于清潔液體和氣體;而多普勒法只能用于測量含有一定量懸浮顆粒和氣泡的液體;

(2)多普勒法測量精度不高。

超聲波流量計系列產(chǎn)品有：便攜式超聲波流量計，手持式超聲波流量計，固定一體基本型超聲波流量計，固定一體功能型超聲波流量計，固定分體式超聲波流量計；