超聲波流量計(jì)是通過檢測流體流動(dòng)時(shí)對超聲束的作用,以測量體積流量的儀表。超聲波流量儀的傳感器是將傳感器直接捆綁在被測管道的外表面,從而實(shí)現(xiàn)流量測量的一種安裝方式,解決了其它原理的流量儀在安裝時(shí)必須斷管、停產(chǎn)的難題,是超聲波流量儀的基本安裝方式,具有與管徑無關(guān)、安裝簡單、無需停產(chǎn)、無壓力損失等特點(diǎn)。超聲波流量計(jì)常用的測量方法為傳播速度差法,其基本原理都是測量超聲波脈沖順?biāo)骱湍嫠鲿r(shí)速度之差來反映流體的流速,從而測出流量。它利用聲波在流體中傳播時(shí)因流體流動(dòng)方向不同而傳播速度不同的特點(diǎn),測量它的順流傳播時(shí)間t1和逆流傳播時(shí)間t2的差值,從而計(jì)算流體流動(dòng)的速度和流量。
一、超聲波流量計(jì)優(yōu)缺點(diǎn)
1、超聲波流量計(jì)優(yōu)點(diǎn)
(1)節(jié)約能源。改儀表可以夾裝在測量管道的外表,不接觸流體,所以不干擾流場,沒有壓力損失,因此是一種比較理想的節(jié)能儀表。特別是大流量計(jì)量時(shí),節(jié)能效益更加顯著。
(2)特別適合大口徑的流量測量。其它流量計(jì)隨著口徑的增加,造價(jià)更大幅度增加,而超聲波流量計(jì)的造價(jià)基本上與被測管道的口徑無關(guān)。所以,口徑越大,優(yōu)點(diǎn)越顯著。
(3)解決流量測量的難題。由于超聲波流量計(jì)是非接觸式儀表,所以,除了用于測量水、石油等一般介質(zhì)外,還能對強(qiáng)腐蝕介質(zhì)、非導(dǎo)電介質(zhì),易爆和放射性介質(zhì)進(jìn)行流量測量,而且不受流體的壓力、溫度、粘度密度的影響。
(4)安裝維修方便,無論是安裝還是維修,都不需要切斷流體,不會影響管道內(nèi)流體的正常流通。安裝時(shí)不需要閥門,法蘭、旁通管路等,因此,安裝方便,費(fèi)用低。
(5)通用性好。其它流量計(jì)的儀表結(jié)構(gòu)與管道口徑的大小是密切相關(guān)的,口徑改變時(shí),就需要換用不同尺寸的儀表。對超聲波流量計(jì)來說,無論是管道尺寸的改變,還是流量測量范圍的變化,都有較大的適應(yīng)能力。
2、超聲波流量計(jì)缺點(diǎn)
超聲波流量計(jì)是基于集成電路、單片機(jī)和自動(dòng)控制技術(shù)的高集成、多功能儀表,先進(jìn)的控制理論和成熟的電路設(shè)計(jì)為流量計(jì)多種功能的實(shí)現(xiàn)奠定了基礎(chǔ),如果要提高流量的測量精度,必須進(jìn)一步完善測量線路的設(shè)計(jì),提高對聲速的測量。超聲波流量計(jì)高度集成的電路設(shè)計(jì)勢必會提高設(shè)計(jì)制造的成本與難度,而一旦發(fā)生故障,維修難度也相應(yīng)增加。另外,受超聲波換能器及傳感器與管道之間的耦合材料耐溫程度的限制,以及高溫下被測流體傳聲速度
原始數(shù)據(jù)不全因素的影響,目前還難以將超聲波流量計(jì)應(yīng)用在高溫介質(zhì)的流量測量上。