一、CCS超聲波流量計(jì)的工作原理及分類
超聲波流量計(jì)是一種利用超聲波脈沖來(lái)測(cè)量流體流量的速度式流量?jī)x表,如果在現(xiàn)場(chǎng)配以溫度、壓力儀表,經(jīng)過(guò)密度補(bǔ)償,還可以求得質(zhì)量流量。當(dāng)超聲波在流動(dòng)的介質(zhì)中傳播的時(shí)候,相對(duì)于固定的坐標(biāo)系統(tǒng)而言(如管道中的管壁),其聲波的某些聲學(xué)特性與靜止介質(zhì)中的聲特性是不同的,在其基礎(chǔ)上又疊加上了流體的流速信息,因而根據(jù)超聲波某些聲學(xué)特性隨流速的變化就可以求出介質(zhì)的流速。
超聲波流量計(jì)根據(jù)測(cè)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(shí)差法、相位差法和頻差法)2.多普勒法3.相關(guān)法4.波束偏移法等。但是目前zui常采用的測(cè)量方法主要有兩類:時(shí)差法和多普勒效應(yīng)法。
同時(shí),根據(jù)超聲波流量計(jì)使用場(chǎng)合不同,可以分為固定式超聲波流量計(jì)和便攜式超聲波流量計(jì)
二、超聲波流量計(jì)的選型應(yīng)用
根據(jù)原理不同:
1、多譜勒式超聲波流量計(jì)的選型
多普勒法超聲波流量計(jì)依靠水中雜質(zhì)的反射來(lái)測(cè)量水的流速,因此適用于雜質(zhì)含量較多的臟水和漿體,如城市污水、污泥、工廠排放液、雜質(zhì)含量穩(wěn)定的工廠過(guò)程液等,而且可以測(cè)量連續(xù)混入氣泡的液體。但是根據(jù)測(cè)量原理,被測(cè)介質(zhì)中必須含有一定數(shù)量的散射體(顆?;驓馀荩駝t儀表就不能正常工作。
2、時(shí)差式超聲波流量計(jì)的選型
目前生產(chǎn)zui多、應(yīng)用范圍zui廣泛的是時(shí)差式超聲波流量計(jì)。它主要用來(lái)測(cè)量潔凈的流體流量,在自來(lái)水公司和工業(yè)用水及江河水、回用水領(lǐng)域,得到廣泛應(yīng)用。時(shí)差式超聲波流量計(jì)此外可以測(cè)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,但不能測(cè)量含有影響超聲波傳播的連續(xù)混入氣泡或體積較大固體物的液體。在這種情況下應(yīng)用,應(yīng)在換能器的上游進(jìn)行消氣、沉淀或過(guò)濾。在懸浮顆粒含量過(guò)多或因管道條件致使超聲信號(hào)嚴(yán)重衰減而不能測(cè)量時(shí),有時(shí)可以試降低換能器頻率,予以解決。而且精度可達(dá)±1%。實(shí)際應(yīng)用表明,選用時(shí)差式超聲波流量計(jì),對(duì)相應(yīng)流體的測(cè)量都可以達(dá)到滿意的效果。
條件 | 傳播時(shí)間差法 | 多普勒法 | |
適用液體 | 水類(江河水,海水農(nóng)業(yè)用水等),油類(純凈燃油,潤(rùn)滑油,食用油等),化學(xué)試劑,藥液等 | 含雜質(zhì)多的水(下水,污水,農(nóng)業(yè)用水等),漿類(泥漿,礦漿,紙漿化工料漿等),油類(非凈燃油,重油,原油等) | |
適用懸浮顆粒含量 | 體積含量<1%(包括氣泡)時(shí)不影響測(cè)量準(zhǔn)確度 | 濁度>50-100mg/L | |
儀表基本誤差 | 帶測(cè)量管段式 | ±(0.5-1)%R | ±(3-10)%FS |
濕式大口徑多聲道 | |||
濕式小口徑單聲道 | ±1.5%R-±3%R | ||
夾裝式(范圍度20:1) | |||
重復(fù)性誤差 | 0.1%-0.3% | 1% | |
信號(hào)傳輸電纜長(zhǎng)度 | 100-300m,在能保證信號(hào)質(zhì)量的前提下,可以小于100m | <30m | |
價(jià)格 | 較高 | 一般較低 |
根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)工況安裝方式
1、便攜式超聲波流量計(jì)
便攜式超聲波流量計(jì)具有很大的機(jī)動(dòng)性,適用于臨時(shí)性測(cè)量,主要用于校對(duì)管道上已安裝其它流量?jī)x表的運(yùn)行狀態(tài),進(jìn)行一個(gè)區(qū)域內(nèi)的流體平衡測(cè)試,檢查管道的當(dāng)時(shí)流量情況等。如果不作固定安裝,而用于這些用途時(shí),選用便攜式超聲波流量計(jì)既方便又經(jīng)濟(jì)。便攜式超聲波流量計(jì)既可以使用現(xiàn)場(chǎng)的交流電源,也備有內(nèi)置充電電池,可以連續(xù)工作5~10h[小時(shí)],大大方便了不同場(chǎng)合臨時(shí)性流量測(cè)量的需要。便攜式超聲波流量計(jì)只是為了現(xiàn)場(chǎng)查看當(dāng)時(shí)流量和短時(shí)間內(nèi)的累計(jì)流量,故一般無(wú)輸出信號(hào)功能,但為了方便測(cè)量不同管道流量,它具有豐富的貯存功能,可以同時(shí)存貯數(shù)十條不同管道的參數(shù),供隨時(shí)調(diào)出使用
2、固定式超聲波流量計(jì)
固定式超聲波流量計(jì)用于安裝在某一固定位置,對(duì)某一特定管道內(nèi)流體的流量進(jìn)行長(zhǎng)期不間斷的計(jì)量;固定式超聲波流量計(jì)要求長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行,所以要使用220V交流電源,因定式超聲波流量計(jì),通常都有4-20mA信號(hào)輸出等功能,供遠(yuǎn)傳顯示使用,但其內(nèi)部只能存貯一條管道的參數(shù)。