超聲波流量計
一、概述
超聲波流量計是一種利用超聲波脈沖來測量流體流量的速度式流量儀表,如果在現場配以溫度、壓力儀表,經過密度補償,還可以求得質量流量。當超聲波在流動的介質中傳播的時候,相對于固定的坐標系統而言(如管道中的管壁),其聲波的某些聲學特性與靜止介質中的聲特性是不同的,在其基礎上又疊加上了流體的流速信息,因而根據超聲波某些聲學特性隨流速的變化就可以求出介質的流速。
根據測量原理的不同,種類較多,大致可以分為以下幾類:1.傳播速度法(時差法、相位差法和頻差法)2.多普勒法3.相關法4.波束偏移法等。但是目前zui常采用的測量方法主要有兩類:時差法和多普勒效應法。
同時,根據使用場合不同,可以分為固定式和便攜式。
二、測量原理
超聲波在檢測流動的液體中傳播時就載上流體流速的數據。因通過接收到的超聲波就可以測量出流體的流速,從而換算成流量。
它是一種非接觸式儀表,適用于測量不易接觸和觀察的流體以及大管徑流量。它與水位計聯動可進行敞開水流的流量的測量。使用不用在流體中安裝測量元件故不會改變流體的流動狀態,不增加附加阻力,儀表的安裝及檢修極其方便同時不影響生產管線運行因而是一種理想的節能型流量計。
組成元件是由超聲波換能器、電子線路及流量顯示和累積系統三部分。超聲波發射換能器將電能轉換為超聲波能量,并將其發射到被測流體中,接收器接收到的超聲波信號,經電子線路放大并轉換為代表流量的電信號供給顯示和積算儀表進行顯示和積算。這樣就實現了流量的檢測和顯示。超聲波流量計的電子線路包括發射、接收、信號處理和顯示電路。測得的瞬時流量和累積流量值用數字量或模擬量顯示。
根據原理不同又分為以下兩種:
1、多譜勒式
多普勒法依靠水中雜質的反射來測量水的流速,因此適用于雜質含量較多的臟水和漿體,如城市污水、污泥、工廠排放液、雜質含量穩定的工廠過程液等,而且可以測量連續混入氣泡的液體。但是根據測量原理,被測介質中必須含有一定數量的散射體(顆粒或氣泡),否則儀表就不能正常工作。
2、時差式