超声波流量计具有高精确度、无阻碍测量以及较低的总体拥有成本等优点,正在快速发展成为流量测量领域,尤其是计量碳氢化合物的,并在石油和天然气领域得到普及。超声波流量计是一种使用十分方便的流量仪表,特别是在大口径管线上,便携式超声波流量计可以将探头安装在管道外表面,实现不断流、不破坏原有管线测量流量,因此受到广大用户的欢迎。
1.优点
(1)外夹式超声波流量计可以实现非接触测流量,即使是插入式或内贴式超声波流量计,其压损也几乎为零,其测流量的方便性与经济性是较佳的。
(2)超声波流量计水、气、油各种介质都可以测量,其应用的领域十分广阔。
(3)超声波流量计的制造成本几乎和口径无关,在大口径流量计量场合有着价格合理、安装使用方便的综合竞争优势。
(4)便携式超声波流量计可以实现一台流量计在各种管径、各种材质的管线上测流量,是作为标准表进行在线校准、比对或期间核查的流量计类型。
(5)超声波流量计具有其测流原理基于长度与时间两个基本物理量的溯源方便性,可以预见它必将超越其他原理的流量计成为流量标准甚至是流量基准的载体。
(6)超声波流量计运行能耗极小,可方便地实现长年电池供电,加之先进的智能化主机可方便地进行网络无线通信,其应用前景更加广阔。
2.缺点
(1)超声波流量计目前所存在的缺点主要是可测流体的温度范围受超声波换能器及换能器与管道之间的耦合材料耐温程度的限制,以及高温下被测流体传声速度的原始数据不全。目前我国只能用于测量200℃以下的流体。
(2)抗干扰能力差,易受气泡、结垢、泵、等超声杂音的影响,导致精度变差。如果出现以上的情况,轻则精度变差,重则仪表不显示。
(3)另外,超声波流量计的测量线路比一般流量计复杂。这是因为,一般工业计量中液体的流速常常是每秒几米,而声波在液体中的传播速度约为1500m/s左右,被测流体流速(流量)变化带给声速的变化量最大也是10-3数量级。若要求测量流速的准确度为±1%,则对声速的测量准确度需为10-5~10-6数量级,因此必须有完善的测量线路才能实现,这也正是超声波流量计只有在集成电路技术迅速发展的前题下才能得到实际应用的原因。
(4)安装存在未知性,不正确的安装方式,会影响测量的精度。
(5)使用寿命短,一般精度只能保证2年。
E+H超声波流量计具有不扰乱流场、无可动部件、无压力损失、测量精度高、性能稳定可靠、测量范围宽等特点,并且携带方便,安装简单,不影响管路系统及设备的正常运行,因此广泛地应用于液体和气体的计量。
那我们生产和生活中经常使用到超声波流量计,所以要对它有一个相当的认识和了解,尤其是在安装和维护保养中应该注意哪些方面?本章主要介绍E+H超声波流量计的安装与保养注意事项,具体事项如下所述:
1、根据超声波的测量原理可以看出,管道的外径和壁厚的测量值都与流速有关,所以测量时应保证外径和壁厚准确。测量外径应选择游标卡尺,测量壁厚时应多选择几个测量点,然后取其平均值作为壁厚参数输入。
2、探头的正确安装
(1)探头的安装位置应满足直管段的要求,前10D,后5D。
(2)确定探头正确的安装方式。E+H超声波流量计应用较多的二种探头安装方式,即z法和V法。z法一般用于大口径的管道测量,这种方法的优点是信号损失小,缺点是声程短不适用于小口径管道测量;V法一般适用于小口径管道测量,优点是声程较长,可得较佳时间分辨能力。在水平管道上传感器可以装在管道截面积“9点或3点钟"的位置,这样可避免其他安装方式位置时气泡集于顶部、颗粒沉于底部流动给测量带来的影响。
(3)探头安装处管线表面应光滑,并涂有适量的超声波专用耦合剂,保证探头和管壁之间没有缝隙。耦合剂太少或太稀都会造成测量的数据不准确。
(4)探头应捆绑牢固使其与管道外壁紧紧接触并保证其不会移动,否则会造成声波的衰减导致数据的不准确。
3、定期去除测量管段内壁的结垢
由于污水计量中管道内壁长时间形成的污垢很容易影响超声波测量的准确性,所以对于安装了不锈钢测量管段的用户,可以定期拆卸不锈钢测量管段进行清洗,这样可以保证用超声波流量计测量管道流量时的准确,最大限度地降低由于管道内壁结垢等原因所带来的影响。工业生产中进行流量测量时,在正确掌握E+H超声波流量计测量原理及使用方法的基础上,只要根据现场条件,正确选择安装地点和安装方式,精心调整,就能准确、快速地得到测量结果。如某电厂在对一循环水母管水量进行测量时,原测点选在循环泵房内的循环水母管上,依据管道规格(1800mm×8mm钢管),仪器推荐探头使用Z安装方式。仪器安装后,不能通过自检,反复调整探头安装方式和探头间隔,仍不成功。考虑到循环泵房内,探头安装位置距大功率电机较近,电磁强度较大,可能对测量产生影响,将测量点移到室外的较长平直管段上。
E+H超声波流量计的安装与保养注意事项_超声波流量计是一种利用超声波脉冲来测量流体流量的速度式流量仪表。近几年来,随着技术的发展,利用超声波脉冲测量流体流量的技术发展很快,基于不同原理,适用于不同场合的各种超声波流量计得到了广泛应用,同时也对广大用户提出如何进一步的了解超声波流量计、怎样选择合适的超声波流量计,使用过程中,应该注意些哪些问题等等,上海森逸技术人员结合现国内超声波流量计的发展情况及多年来现场应用经验,对上述问题进行了探讨。
超声波流量计选型与分类:
选型主要有以下几点:管道壁厚、外径,介质,管内流量是否含有杂质,测量介质的温度,测量介质为气体时,还需要知道气体的压力,除此之外,还应根据用户实际情况和测量需要合理选型。
1、多普勒超声波流量计
换能器经过管道内液体中的悬浮颗粒或气泡后,频率发生偏移,当管道条件、换能器安装位置、发射频率、声速确定以后,通过测量频移就可得到流体流速,进而求得流体流量。只能用于测量含有适量能反射超声波信号的颗粒或气泡的流体,如工厂排放液、未处理的污水、杂志含量稳定的工厂过程液等。要注意它对被测介质要求比较苛刻,即不能是洁净水,同时杂质含量要相对稳定,才可以正常测量,而且不同厂家的仪表性能及对被测厂家的要求也不一样。选择此类超声波流量计即要对被测介质心中有数,也要对所选用的超声波流量计的性能、精度和对被测介质的要求有深入的了解。
2、便携式超声波流量计
主要用于校对管道上已安装其它流量仪表的运行状态,进行一个区域内的流体平衡测试,检查管道的当时流量情况等。如果不作固定安装,而用于这些用途时,选用便携式超声波流量计既方便又经济。
3、时差式超声波流量计
时差式超声波流量计是利用声波在流体中顺流传播和逆流传播的时间差与流体流速成正比,这一原理来测量流体流量。
目前生产较多、应用范围广泛的是时差式超声波流量计。它主要用来测量洁净的流体流量,在自来水公司和工业用水领域,得到广泛应用。
4、管道式超声波流量计
精度较高,可达到±0.5%,而且不受管道材质、衬里的限制,适用于流量测量精度要求高的场合。但随着管径的增大,成本也会随增加,通常情况下,选用中小口径的管段式超声波流量计,较为经济。
5、固定式超声波流量计
如果有足够的安装空间,使用插入式换能器代替外贴式换能器,彻底消除了管衬、结垢及管壁对超声波信号衰减的影响,测量稳定性更高,也大大减小了维护工作量。而且,由于插入式换能器也可以不断流安装,所以其应用正在不断推广。有的厂家推出了内部为数字化电路的超声波流量计,其特点是采用数字电路处理信号,纠错能力增强,取样及时,精度提高(模拟电路的精度为±1.5%,数字电路可以达到±1.0%),而且集成度提高,仪表体积大大减小,有多种信号输出模式供选择,在实际应用也取得了很好的效果。用户在使用中可以和模拟电路的超声波流量计进行比较。超声波流量计的功能选择,用户可以根据实际情况来确定。如果测量双向流体,一定要选择带有正负计量功能的超声波流量计;如果用户需要定期了解流体在一定时段有流量情况,可以选择带打印机的超声波流量计。总之,所选择的超声波流量计的功能既要满足用户需要,也不必贪多求全,造成许多功能闭置不用,而增加购买成本。
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