什麽(me)是超聲波流量計
外(wài)夾式或者管段式超聲波流量儀表是以“速度差法”爲原理,測量圓管内液體(tǐ)流量的儀表。它采用了先(xiān)進的多脈沖技術、信号數字化處理(lǐ)技術及糾錯(cuò)技術,使流量儀表更能适應工業現場的環境,計量更方便(biàn)、經濟、準(zhǔn)确。産品達到(dào)*水平,可廣泛應用于石油、化工、冶金、電力、給排水等(děng)領域。
定義
超聲波流量計是通過檢測流(liú)體流動對超聲束 (或超聲脈沖 )的作用以測量流量(liàng)的儀表。
超聲波流(liú)量計原理
根據對信号檢測的原理超(chāo)聲流量計可分爲傳播(bō)速度差法 (直接時差法、時差法、相位差(chà)法和頻差(chà)法 )、波束偏(piān)移法、多普勒法、互相關法、空間濾法(fǎ)及噪聲法等。
超聲流量計和超聲波流量計一(yī)樣,因(yīn)儀表流通通道未設置任何阻礙件,均(jun1)屬*流量(liàng)計,是适于解決流量(liàng)測量困難問題的一類流(liú)量計,特别(bié)在(zài)大口徑流(liú)量測(cè)量方面有較突出的優點,它(tā)是發展迅速的一類(lèi)流量(liàng)計之一。
超聲波流量(liàng)計采用時差式測量原理:一個探頭發射信号穿過管壁、介質(zhì)、另一側管壁後,被另一個探頭接收到,同時,第二個探頭同樣發射信号被*個(gè)探頭接收到,由(yóu)于受到介質流(liú)速的影響,二者(zhě)存在時間差Δ t,根據(jù)推算可(kě)以得出流(liú)速 V和時間差Δ t之間的(de)換算關系 V=(C2/2L)×Δ t,進而(ér)可以得到流量(liàng)值 Q
超聲波流量計優缺點
超聲波流量計優點
超聲波流(liú)量計是一種非接觸式儀表,它(tā)既可以測量大管徑的(de)介質流(liú)量也可(kě)以用于不易接觸和觀察的介質的測量。它的測量準确度很高,幾乎(hū)不受(shòu)被(bèi)測介質(zhì)的各種參數的幹擾,尤其(qí)可以解決其它儀表不能的強腐蝕(shí)性、非(fēi)導電性、放射性及易燃易爆介(jiè)質的流量測量問題。
超聲波流量計缺點
現今(jīn)所存在的缺點主要是可測(cè)流(liú)體(tǐ)的溫度範圍受超聲波換能鋁及換能器與管道之間的耦(ǒu)合材料耐溫程度的(de)限制(zhì),以及(jí)高溫下被測流體傳聲速度的原始數據不全。目前我國隻能(néng)用于測量(liàng) 200℃以下的流體。另(lìng)外,超(chāo)聲波(bō)流量計的測量線路比一般(bān)流量計複雜(zá)。這是因爲(wèi),一般工業計量中液體的(de)流速常常是每秒幾米,而(ér)聲波在液(yè)體中的傳播速度(dù)約(yuē)爲 1500m/s左右,被(bèi)測流體流速 (流(liú)量 )變化帶給聲(shēng)速的變化量zui大也是 10- 3數量級.若要求(qiú)測量流速的準确度爲(wèi) 1%,則對聲速的測量(liàng)準确度需(xū)爲 10-5~ 10-6數量級,因此必須有完善的測量線路才能實現,這也正是超聲波流量計隻有在集成電路(lù)技術迅速發展的前題(tí)下才能得到實(shí)際應用的原因(yīn)。
超聲波流量計由超聲波換能器、電子線路及(jí)流量(liàng)顯示和累積系統三部分組成。超聲波發射換能器(qì)将電能轉換爲(wèi)超聲波能(néng)量,并将其發射到(dào)被測流體中(zhōng),接收器接收到的超聲波信号,經(jīng)電(diàn)子線路放(fàng)大并轉換爲(wèi)代表流量的電信号供給顯示和積算儀表進行顯示和積算。這(zhè)樣就實現了流量的檢測和顯示。
超聲波流量(liàng)計常用壓電換能器。它利用壓電材料的(de)壓電效應,采用适出的發射電路把(bǎ)電能加到發射換能器的壓電元件(jiàn)上,使其産(chǎn)生超聲波振勸。超聲波以某一角度射入流體中傳播,然(rán)後由接收換能器接收,并經壓電元件變爲電(diàn)能,以(yǐ)便檢測(cè)。發射換能器利(lì)用(yòng)壓電元件的逆壓電(diàn)效應,而接收換能器則是利用壓電(diàn)效應。
超聲波流量計換能器的壓電元件常做成圓形薄片,沿厚(hòu)度振動。薄片直徑超過厚度的
10倍,以保證振(zhèn)動的方向性。壓電元件材料多采用锆钛酸鉛。爲固定壓電元(yuán)件,使超聲波以合适的角度射入到流體中,需把元件故人聲楔中,構(gòu)成換能器整體
(又稱探(tàn)頭
)。聲楔的材料不僅(jǐn)要求強(qiáng)度高、耐老化,而且要求超聲波經聲楔後能量(liàng)損失小即透射系數接近
1。常用的聲楔材料是有機玻璃,因爲它透明,可以觀察到聲楔中壓電元件的組裝情況。另外,某些橡膠、塑料(liào)及膠木也(yě)可作聲楔材(cái)料。