超聲波流量計技術(shù)
時間：2019-05-05
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超聲波流量計的工作原理
超聲波流量計使用聲波來確定在管道中流動的流體的速度。在無流動條件下，傳輸?shù)焦艿乐械某暡ǖ念l率和來自流體的反射是相同的。在流動條件下，由于反射波的頻率不同。當(dāng)流體移動得更快時，頻移會線性增加。發(fā)射器處理來自發(fā)射波及其反射的信號以確定流速。
運輸時間超聲波流量計在管道的上游和下游方向上在換能器之間發(fā)送和接收超聲波。在無流量條件下，在換能器之間的上游和下游行進(jìn)需要相同的時間。在流動條件下，上游波將比下游（更快）下行波傳播更慢并且花費更多時間。當(dāng)流體移動得更快時，上游和下游時間之間的差異增加。發(fā)射器處理上游和下游時間以確定流速。它們占所有流量計的12％。
加號和減號
該技術(shù)可以非常精確，并且用于天然氣和石油液體的貿(mào)易交接（意味著準(zhǔn)確地計算昂貴的流體）。高調(diào)節(jié)（可讀取滿量程或頂部讀數(shù)的百分比低），處理高壓，可重復(fù)（一致），處理極端溫度，可用于夾緊管道外部而無需穿透，維護(hù)成本低，高度可靠和自我診斷。缺點可能包括高成本，對雜散過程振動的敏感性，由于堆積引起的管道直徑變化問題以及夾緊單元具有較低的精度。
超聲波流量計不會阻礙流動，因此可以應(yīng)用于衛(wèi)生，腐蝕性和研磨性液體。一些超聲波流量計使用夾式傳感器，可以安裝在管道外部，沒有任何接液部件。可以使用具有夾持式傳感器的便攜式超聲波流量計進(jìn)行臨時流量測量。當(dāng)管道不受干擾時，夾緊式傳感器特別有用，例如在電力和核工業(yè)應(yīng)用中。此外，夾持式傳感器可用于測量流量，而不考慮結(jié)構(gòu)材料，腐蝕和磨損問題。無論如何吸引人，鉗式傳感器的使用引入了額外的超聲波接口，這些接口會影響這些流量計的可靠性和性能。特別是，如果沒有正確應(yīng)用和維護(hù)，
超聲波流量計的尺寸可達(dá)72英寸或更大。
如何使用超聲波流量計
超聲波流量計通常用于測量允許超聲波通過的液體的速度，例如水，熔融硫，低溫液體和化學(xué)品。運輸時間設(shè)計也可用于測量氣體和蒸汽流量。小心，因為不通過超聲波能量的流體，例如許多類型的漿液，限制了超聲波穿透流體。在多普勒超聲波流量計中，不透明流體可以限制管壁附近的超聲波穿透，這會降低精度和/或?qū)е铝髁坑嫙o法測量。當(dāng)不透明流體將超聲波削弱到波不會到達(dá)接收器的程度時，運輸時間超聲波流量計可能無法運行。
使用的行業(yè)
從高到低的順序是石油和天然氣，水和廢水，電力，化學(xué)，食品和飲料，制藥，金屬和采礦以及紙漿和紙張。
超聲波流量計的應(yīng)用注意事項
對于運行時間超聲波流量計，確保流體能夠充分地傳導(dǎo)超聲波，因為當(dāng)超聲波不能穿透傳感器之間的流動流時，流量計將不會測量。類似地，超聲波必須能夠穿透流體,流量計準(zhǔn)確地操作。當(dāng)流體相對不透明并且不穿透流體時，流量計傾向于測量管壁處或管壁附近的流體速度，這可能導(dǎo)致顯著的測量誤差和/或?qū)е铝髁坑嬍А?/div>
對于超聲波流量計，請確保流體充分反射超聲波，因為流量計在沒有反射超聲波信號的情況下將無法運行。根據(jù)設(shè)計，由于流動流中的小氣泡或流動流中存在渦流，可能發(fā)生反射。如果尚未存在于流動的流中，則在實踐中產(chǎn)生這些反射源可能是困難的。幸運的是，在大多數(shù)應(yīng)用中存在氣體和/或渦流氣泡的某種組合。
漿料中固體顆粒的速度可以與其液體載體流體不同。當(dāng)固體顆粒在流動的一部分流動時，例如在以相對低的速度流動的水平管道中，小心應(yīng)用超聲波技術(shù)。在漿料應(yīng)用中使用超聲波流量計時要小心，因為固體顆粒會產(chǎn)生強(qiáng)信號，導(dǎo)致流量計測量固體的速度而不是液體的速度。
避免使用可以涂抹濕潤傳感器的液體或在非潤濕傳感器前涂覆管壁，因為當(dāng)超聲波不能進(jìn)入流動流時，流量計將無法測量。確保與管壁保持可靠的夾持式傳感器連接，因為當(dāng)超聲波無法到達(dá)流體時，流量計將無法測量。
務(wù)必了解該過程并正確應(yīng)用這些流量計。例如，上游的周期性清潔過程可能導(dǎo)致流量計停止工作，因為污垢可能不允許超聲能量通過流體。此外，如果污垢涂覆濕潤的換能器，流量計可能無法操作直到清潔。