超聲波流量計的選型及應(yīng)用
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(2)管段式
某些管道因材質(zhì)疏、導(dǎo)聲不良，或者銹蝕嚴(yán)重，襯里和管道內(nèi)空間有間隙等原因，導(dǎo)致超聲波信號衰減嚴(yán)重，用外貼式超聲波流量計無法正常測量，所以產(chǎn)生了管段式超聲波流量計。
管段式超聲波流量計把換能器和測量管組成一體，解決了外貼式流量計在測量中的一個難題。而且測量精度也比其它超聲波流量計要高，但同時也犧牲了外貼式超聲波流量計不斷流安裝這一優(yōu)點，要求切開管道安裝換能器。
(3)插入式
插入式超聲波流量計 介于上述二者中間。在安裝上可以不斷流，利用專門工具在有水的管道上打孔，把換能器插入管道內(nèi)，完成安裝。由于換能器在管道內(nèi)，其信號的發(fā)射、接受只經(jīng)過被測介質(zhì)，而不經(jīng)過管壁和襯里，所以其測量不受管質(zhì)和管襯材料限制。
3 超聲波流量計的選型
超聲波流量計除上述各種類型外，近年來又出現(xiàn)了采用數(shù)字化電路的數(shù)字式超聲波流量計，把換能器和轉(zhuǎn)換器做在一起的一體式超聲波流量計，等等。面對眾多類型的超聲波流量計，用戶要根據(jù)實際情況和測量需要合理選型。
3.1多譜勒式超聲波流量計
只能用于測量含有適量能反射超聲波信號的顆?；驓馀莸牧黧w，如工廠排放液、未處理的污水、雜志含量穩(wěn)定的工廠過程液等。要注意它對被測介質(zhì)要求比較苛刻，即不能是潔凈水，同時雜技含量要相對穩(wěn)定，才可以正常測量，而且不同廠家的儀表性能及對被測廠家的要求也不一樣。選擇此類超聲波流量計即要對被測介質(zhì)心中有數(shù)，也要對所選用的超聲波流量計的性能、精度和對被測介質(zhì)的要求有深入的了解。
3.2便攜式超聲波流量計
適用于臨時性測量，主要用于校對管道上已安裝其它流量儀表的運(yùn)行狀態(tài)，進(jìn)行一個區(qū)域內(nèi)的流體平衡測試 ，檢查管道的當(dāng)時流量情況等。如果不作固定安裝，而用于這些用途時，選用便攜式超聲波流量計既方便又經(jīng)濟(jì)。
3.3時差式超聲波流量計
目前生產(chǎn)最多、應(yīng)用范圍最廣泛的是時差式超聲波流量計。它主要用來測量潔凈的流體流量，在自來水公司和工業(yè)用水領(lǐng)域，得到廣泛應(yīng)用。此外它也可以測量雜技含量不高(雜質(zhì)含量小于10g/L，粒徑小于1mm)的均勻流體，如污水等介質(zhì)的流量，而且精度可達(dá)±1.5%。實際應(yīng)用表明，選用時差式超聲波流量計，對相應(yīng)流體的測量都可以達(dá)到滿意的效果。
3.4管道式超聲波流量計
精度最高，可達(dá)到±0.5%，而且不受管道材質(zhì)、襯里的限制，適用于流量測量精度要求高的場合。但隨著管徑的增大，成本也會隨增加，通常情況下，選用中小口徑的管段式超聲波流量計，較為經(jīng)濟(jì)。
3.5固定式超聲波流量計
如果有足夠的安裝空間，使用插入式換能器代替外貼式換能器，徹底消除了管襯、結(jié)垢及管壁對超聲波信號衰減的影響，測量穩(wěn)定性更高，也大大減小了維護(hù)工作量。而且，由于插入式換能器也可以不斷流安裝，所以其應(yīng)用正在不斷推廣。
有的廠家推出了內(nèi)部為數(shù)字化電路的超聲波流量計，其特點是采用數(shù)字電路處理信號，糾錯能力增強(qiáng)，取樣及時，精度提高(模擬電路的精度為±1.5%，數(shù)字電路可以達(dá)到±1.0%)，而且集成度提高，儀表體積大大減小，有多種信號輸出模式供選擇，在實際應(yīng)用也取得了很好的效果。用戶在使用中可以和模擬電路的超聲波流量計進(jìn)行比較。
超聲波流量計的功能選擇，用戶可以根據(jù)實際情況來確定。如果測量雙向流體，一定要選擇帶有正負(fù)計量功能的超聲波流量計；如果用戶需要定期了解流體在一定時段有流量情況，可以選擇帶打印機(jī)的超聲波流量計?？傊?，所選擇的超聲波流量計的功能既要滿足用戶需要，也不必貪多求全，造成許多功能閉置不用，而增加購買成本。
4 超聲波流量計的應(yīng)用
超聲波流量計在應(yīng)用中，需要注意以下幾個方面的問題：
4.1 正確選擇
這是超聲波流量計能夠正常工作的基礎(chǔ)。如果選型不當(dāng)，或會造成流量無法測量，或者用戶使用不做便等后果。具體選型原則，前面已做了詳細(xì)的介紹。
4.2 合理安裝
換能器安裝不合理是超聲波流量計不能正常工作的主要原因。安裝換能器需要考慮位置的確定和方式的選擇兩個問題。確定位置時除保證足夠的上、下游直管段外，尤其要注意換能器盡量避開有變頻調(diào)速囂、電焊機(jī)等污染電源的場合。在安裝方式上，主要有對貼安裝方式和V方式、Z方式三種，如圖3。多譜勒式超聲波流量計采用對貼式安裝方式，時差式超聲波流量計采用V方式和Z方式，通常情況下，管徑小于300mm時，采用V方式安裝， 管徑大于200mm時，采用Z方式安裝。對于即可以用V方式安裝又可以方式安裝的換能器，盡量選用Z方式。實踐表明，Z方式安裝的換能器超聲波信號強(qiáng)度高，測量的穩(wěn)定性也好。
對于現(xiàn)場安裝固定式超聲波流量計數(shù)量大、范圍廣的用戶，可以配備一臺同類型的便攜式超聲波流量計，用于核校現(xiàn)場儀表的情況。一是堅持一裝一校，即對每一臺新裝超聲波流量計在安裝調(diào)試時進(jìn)行核校，確保選位好、安裝好、測量準(zhǔn)；二是對在線運(yùn)行的超聲波流量計發(fā)生流量突變時，要利用便攜式超聲波流量計進(jìn)行及時核校，查清流量突變的原因，弄清楚是儀表發(fā)生故障還是流量確實發(fā)生了變化。
4.4 定期維護(hù)
與其他流量儀表相比，超聲波流量計的維護(hù)量是比較小的。對于外貼換能器超聲波流量計，安裝以后無水壓損失，無潛在漏水，只需定期檢查換能器是否松動，與管道之間的粘合劑是否良好即可；插入式超聲波流量計，要定期清理探頭上沉積的雜質(zhì)、水垢等有無漏水現(xiàn)象；如果是一體式超聲波流量計，要檢查流量計與管道之間的法蘭鏈接是否良好，并考慮現(xiàn)場溫度和濕度對其電子部件的影響，等待。定期維護(hù)可以確保超聲波流量計的長期穩(wěn)定運(yùn)行。
4.5 故障排除
超聲波流量計常見的故障原因及排除故障的方法如表：
目前，超聲波流量計的各類很多，應(yīng)用也很廣泛，在流量測量方面發(fā)揮著越來越重要的作用，而且其技術(shù)更新很快，不斷有新型的超聲波流量計推向市場，走向用戶。只有把握超聲波流量計的發(fā)方向，才能更好的了解它，應(yīng)用它，便它更好的服務(wù)于生產(chǎn)和計量工作。(end)
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