超声波流量计

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超声波流量计的发展概况和研究进程(二)

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超声波流量计的发展概况和研究进程(二)

发布日期:2018-01-11 00:00 来源:http://www.senslor.com.cn 点击:

超声波流量计的发展概况和研究进程(二)


超声波流量计主要由安装在被测管道上的超声换能器(或由换能器测量管段组成的超声流量传感器),后端处理系统,以及连接它们的专用信号电缆组成。后端处理系统在结构上分为固定盘装式和便携式两大类,以下从不同角度对超声波流量测量方法进行分类。

  按测量原理分类:封闭管道用超声波流量测量原理有5种:传播时间法、多普勒效应法、波束偏移法、相关法和噪声法。

  按被测介质分类:有气体用和液体用两类。

  按换能器安装方式分类:有可移动安装和固定安装(短管式和插入式)。

  按声道数分类:有单声道、双声道、四声道以及多声道等类别。

  课题研究的超声多普勒流量测量方法自诞生以来,已逐步发展成为超声波流量测量的一个重要方向。超声多普勒流量计适用于测量含有适量能反射超声波信号的颗粒或气泡的液体,如污水、工厂排放液、脏流程液、农业用水、泥浆、矿浆、非净燃油、原油等,除非清洁液体中引入散射体(如气泡)或其流动扰动程度大到能获得反射信号,通常不适用于清洁液体。

圣世援外夹式超声波流量计.jpg

  与差压流量计和电磁流量计等各种传统的流量测量方法相比,超声多普勒流量测量方法具有以下显著特点:

  (1)可以将检测元件置于管壁外而不与被测流体直接接触,不破坏流体的流场,没有压力损失;

  (2)外夹式超声多普勒流量计的安装、检修均不影响管路系统及设备的正常运行;

  (3)超声多普勒流量测量精度受流体温度、压力、粘度、密度等参数的影响小;

(4)尤其适合替代电磁流量计来测量腐蚀性液体、高粘度液体以及非导电性液体的流量;

(5)多声道技术可缩短要求的直管段长度而仍然能保证较高测量精度;

  (6)可以从厚的金属管道外侧测量管内流体的流速,无需对原有管道进行任何加工,尤其适合应用于大管径、大流量场合。

  相对传统的流量计,超声多普勒流量测量方法特点比较突出,适合多种工况条件和液体类型流量的测量,在工业流量测量中具有广泛的应用前景。近年来,随着电子技术和信息技术的飞速发展,超声波流量测量的技术水平有了很大提高,但研究重点非常明显地集中在血流测量等医学领域,超声波工业管道流量测量方面的研究相对较少,且主要集中于时差式流量测量(以天然气流量测量最为突出),在多普勒方法方面的研究不多,导致现有工业管道用超声多普勒流量计的性能普遍不高,存在以下缺点:

  (1)不能判断流速方向;

  (2)低流速测量困难;

  (3)动态响应速度慢、实时性差;

  (4)基本误差一般为±(1%~10%)FS,重复性为0.2%~1%,相对时差式超声波流量计、质量流量计、电磁流量计等其它流量计而言精度比较低。

  这些缺点极大限制了超声多普勒流量计的推广和使用。目前超声多普勒流量计一般只在一些特殊场合下使用,比如便携式测量、明渠流量测量、超大管径流量测量等。

 圣世援壁挂插入式超声波流量计.jpg


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