超聲波流量計(jì)在能源檢測(cè)中的選型
摘 要:超聲波流量計(jì)是一種速度式流量?jī)x表,它能夠利用超聲波脈沖來(lái)測(cè)量流體。本文主要討論的是便攜式超聲波,對(duì)時(shí)差式和多譜勒式的超聲波流量計(jì)進(jìn)行分析,結(jié)合相關(guān)的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)簡(jiǎn)單的闡述了超聲波流量計(jì)的工作原理;并且總結(jié)了超聲波流量計(jì)的原則,為使用超聲波流量計(jì)提供可借鑒的經(jīng)驗(yàn)及其方法。
1、超聲波流量計(jì)工作原理:
1.1、時(shí)差式超聲波流量計(jì):
PT868 超聲波流量計(jì)是時(shí)差式超聲波流量計(jì),它能夠利用聲波在流體中順流逆流傳播的時(shí)間差和流體的流速成正比的這個(gè)原理來(lái)測(cè)量流量的。在流體順流方向傳播聲波的速度會(huì)增大,逆流方向則減小速度,同一個(gè)傳播距離有不同的傳播時(shí)間。傳播速度差和被測(cè)流體流速間的關(guān)系能偶求出流速,這個(gè)叫做時(shí)差法。
圖 1 時(shí)差式測(cè)量原理圖
1.2 、多譜勒式超聲波流量計(jì):
SX30 超聲波流量計(jì)檢測(cè)流體流量,采用多譜勒式超聲波流量計(jì)。多譜勒式效應(yīng)法指的是在靜止點(diǎn)或者固定點(diǎn)檢測(cè),從移動(dòng)源發(fā)射聲波會(huì)產(chǎn)生多譜勒頻移現(xiàn)象,測(cè)量頻移能夠計(jì)算流體流量。
圖 2 多譜勒效應(yīng)測(cè)量原理圖
2、超聲波流量計(jì)的選擇:
選擇超聲波流量計(jì)進(jìn)行流量計(jì)量的時(shí)候,要先確定被測(cè)流體的性質(zhì),判斷標(biāo)準(zhǔn)為液體的潔凈程度和雜質(zhì)含量的高低;選擇流量計(jì)要考慮到測(cè)量原理是時(shí)差法還是多譜勒法。
2.1、時(shí)差法超聲波流量計(jì):
時(shí)差法超聲波流量計(jì)是用來(lái)測(cè)量潔凈流體的介質(zhì)的,它能夠測(cè)量懸浮顆粒很少的液體,不能夠測(cè)量懸浮顆粒超過(guò)某一范圍的液體或者氣泡超過(guò)范圍的液體,也不能夠測(cè)量含有影響傳播超聲波的連續(xù)性混入氣泡或者是體積很大的固體顆粒的液體。液體介質(zhì)中的懸浮顆粒的體積含量小于百分之一的時(shí)候,才不會(huì)影響流體計(jì)量,如果含量大于百分之一就會(huì)影響測(cè)量的精準(zhǔn)度。另外,時(shí)差法還可以測(cè)量雜質(zhì)含量不高的均勻流體,含量不高的范圍指的是雜質(zhì)含量小于 10g/L,其粒徑小于1mm。比如污水等介質(zhì)流量,其精度能夠達(dá)到 1.5%。
3、超聲波流量計(jì)的應(yīng)用:
應(yīng)用超聲波流量計(jì)要注意以下方面的問(wèn)題:
正確功能選擇是超聲波流量計(jì)正常工作的基礎(chǔ),如果選型不合適,會(huì)導(dǎo)致無(wú)法測(cè)量流量。正確選擇超聲波流量計(jì),主要根據(jù)流量原理來(lái)選擇合適的超聲波流量計(jì)。假如是雙向流,那選擇的超聲波流量計(jì)要帶有正負(fù)計(jì)量功能。
3.2、流量檢測(cè)點(diǎn)的選擇:
(1) 安裝位置及其流動(dòng)方向:超聲波流量計(jì)的流量傳感器通常安裝在水平管道、傾斜管道和垂直管道。垂直管道要選擇自下而上流動(dòng)的場(chǎng)所,如果是自上而下會(huì)導(dǎo)致下游產(chǎn)生足夠的被壓。比如高于測(cè)量點(diǎn)的后續(xù)管道,這是用來(lái)防止測(cè)量點(diǎn)出現(xiàn)非滿管流的現(xiàn)象。
(2) 管道條件:超聲波流量計(jì)徐璈考慮到襯里材料和厚度、管壁材料及厚度、銹蝕狀況等,不能夠使用襯里或者結(jié)垢太厚的管道,不能使用襯里或者銹層和內(nèi)管壁剝離的,不能使用銹蝕現(xiàn)象暗中的管道,夾層夾帶氣體會(huì)減弱超聲信號(hào),還能夠改變超聲的傳播路徑。管道內(nèi)的表面積沉積層會(huì)產(chǎn)生聲波不良傳播,還有可能會(huì)偏離預(yù)期聲道的路徑及長(zhǎng)度,有可能會(huì)將聲波分散,大部分的聲波傳送不到流體會(huì)降低其性能,因此在選擇管段的時(shí)候要避免此類(lèi)現(xiàn)象。
流量是超聲波流量計(jì)在能源檢測(cè)中的重要參數(shù),科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展,儀表更加具備高精度、高可靠性和高智能化,因此超聲波流量計(jì)在能源檢測(cè)方面發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。在能源檢測(cè)中,要正確的把握超聲波流量計(jì)的工作原理和選型應(yīng)用,才能夠更好的了解到超聲波流量計(jì),更好的去應(yīng)用它,為能源監(jiān)測(cè)提供科學(xué)性、精準(zhǔn)性的數(shù)據(jù),更好的發(fā)揮其能源檢測(cè)的工作。經(jīng)過(guò)研究和一些設(shè)計(jì),流量計(jì)性能更加優(yōu)越,準(zhǔn)確度更高,現(xiàn)場(chǎng)操作使用也較為方便。它的應(yīng)用能夠提高檢定的工作效率,解決了超聲波流量計(jì)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)問(wèn)題,給企業(yè)帶來(lái)了很好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。