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超声波流量计解析

* 来源: 1 * 作者: DS * 发表时间: 2018-12-10 13:34:13 * 浏览: 129

 

 

    超声波流量计的优势体现在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,且又可制成非接触及便携式测量仪表,使用方便灵活,携带方便,所以可以解决其它类型流量计所难以测量的,诸如非导电性、强腐蚀性、放射性及易燃易爆介质的流量测量问题。除此之外,针对于非接触测量特点,还可以配以合理的电子线路,一台超声波流量计可适应多种管径测量和多种流量范围测量。因此说超声波流量计具有其他流量所不具有的强大的的适应能力的。


基本原理:
1、超声波流量计探头
2、时间直通式原理的技术特点
--> DANIEL 超声波流量计是时间直通式超声流量计    
– 声波由一个探头发射另一个接收,不经管壁反射
– 声波由上游向下游传输的时间(由于声波被气流推动)小于声波由下游向上游传输的时间(声波被气流反向阻挡)
– 这两个时间之差与气流的速度存在某种对于关系
– 从上下游测得的传输时间可以计算出气流的平均速度和声波的速度
国务院计量行政部门负责建立各种计量基准器具,作为统一全国量值的较高依据。
根据《中华人民共和国计量法》第九条规定:部门和企业、事业单位使用的较高计量标准器具,以及用于贸易结算的工作计量器具,实行强制检定。

    超声波流量计超声波束在液体中传播时,液体的流动将使传播时间产生微小变化,其传播时间的变化正比于液体的流速。零流量时,两个传感器发射和接收声波所需的时间完全相同(可实际测量零流量的技术),液体流动时,逆流方向的声波传输时间大于顺流方向的声波传输时间大于顺流方向的声波传输时间.
其中:
θ 为声束与液体流动方向的夹角                
M,为声束在液体的直线传播次数
D 为管道内径                                
Tup 为声束在正方向上的传播时间
Tdown 为声束在逆方向上的传播时间                 
ΔT=Tup –Tdown

 

 

特性:
1.多功能性:操作条件改变时,不需要更换仪表
2.易安装:不需要切割管道或中断流量
3.维护费用低:外部传感器不需要定期清洗
4.无可动部件,避免了堵塞和磨损
5.无压降和能量损耗

 


如何进行检定
  测试中心(以下简称计量中心)的主要功能:一是标定用于贸易结算和测量的流量仪表,并进行压力、温度、组分等量的测试与标定;二是为社会高压、大口径、大流量的流量仪表实流标定服务;三是开展天然气计量测试技术的研究。
  计量中心能在近7.5MPA的管道运行压力下,在工况流量8立方米/小时至1.2万立方米/小时范围内,对口径不超过400毫米的各种型号的气体流量计进行实流检定。
  实流检定是在检定过程中让试验流体流过被检流量仪表,并以流量标准装置或标准器具确定的标准流量为依据,评定流量仪表的准确度、稳定度等计量性能,或对流量仪表进行校准或定度,并确定其是否合格。严格地讲,在线实流检定的基本特征是流量仪表在检定和实际使用过程中的安装、使用等条件相一致。

 

 

安装方式
外夹式传感器的安装方式有四种。分别是V法、Z法、N法和W法。
  1.V法(常用的方法)
一般情况下,V法是比较标准的安装方法,使用方便,测量准确,安装时两传感器水平对齐,其中心线与管道轴线水平即可,可测管径范围为DN15mm-DN400mm。
2.Z法(最常用的方法)
当管道很粗或由于液体中存在悬浮物、管内壁结垢太厚或衬里太厚等原因,造成V法安装信号弱,机器不能正常工作时,就需要选用Z法安装。Z法的特点是超声波在管道中直接传输,没有反射(称为单声程),信号衰耗小。
Z法可测管径范围为100mm至6000mm。现场实际安装时,建议200mm以上的管道都要选用Z法(这样测得的信号最大)。

3.N法(不常用的方法)
N法的特点是通过延长超声波传输距离来提高测量精度。使用N法安装时,超声波束在管道中反射两次穿过流体三次(称为三声程),适于测量小管径管道。
  4.W法(极不常用的方法)
同N 法一样,W 法也通过延长超声波传输距离的办法来提高小管径测量精度。W法适于测量50mm以下的小管。使用W法安装时,超声波束在管内反射三次,穿过流体四次(称为四声程)。