分享 I 全面了解一下超声波流量计
流量是工业生产过程检测控制中的一个很重要的参数,在石油、化工、水电等部门,对液态流体流量的检测已成为生产中不可缺少的组成部分,要准确地检测流量就要依赖于有效的测试工具——流量计。其中,超声波流量计以其结构简单、压力损失小、使用方便等独特优点得到了广泛的应用。
与其它种类的流量计,如电磁流量计、涡街流量计、差压流量计、质量流量计等相比较,超声波流量计具有以下优点:
首先,采用非接触式测量,换能器安装在管道外壁,基本上不干扰流场,无压力损失,是一种较理想的节能仪表,特别是在测大流量时,节能效果更加显着。
其次,测量口径范围大,一般为0.05~5m ,有的可达10m ,而且造价基本与口径大小无关;换能器型式多样,可适合不同场合的需要,除用于测量水、石油等一般导声流体外,还可测高温、高压、强腐蚀、非导电、易爆和放射性等导声流体。
再者,通用性好,在可测口径范围内,同一台流量计可测任何不同口径的管道;无可动部件,无磨损,使用寿命长,重量轻;灵敏度高,能检测流速的微小变化,输出特性线性范围宽。
不难看出,超声波流量计具有体积小、测量范围大、安装简便、免维护、零压损及始动流量低等优点,是一种理想的流量汁。它能够准确地测量液态石油气产品的宽频,而不需像机械型技术那样得到验证。高灵敏度使其可以检测到管道中的任何泄漏,并可以测量和补充各种会影响监护运输领域中的测量准确度的变量。
超声波流量计属于一种应用在体积流量测试方面的设备,是近年来迅速发展起来的新技术,它利用超声波在流体中传播所载的流体流速信息来测量流体流量。已广泛应用于工业生产、商业计量和水利检测等方面。
近年来,超声波流量计的发展速度非常快,在流量监测领域已与质量流量计、电磁流量计旗鼓相当。超声波流量计早期应用于给排水和石化行业的过程控制,近年来超声波流量计已经深入到工业生产的各个环节,应用也会越来越广泛,带动行业飞速发展。
超声波流量计常规测量时需要输入下列参数:
1. 管道外径
2. 管壁厚度
3. 管材
4. 衬材参数(如有的话,可包括衬里厚度和衬材声速)
5. 流体类型
6. 探头类型 (因为主机可支持多种不同探头)
7. 探头安装方式
选择合适的测量点,把测量点处的管道参数输入到流量计中,然后把探头固定在管道上即可
1、选择充满流体的材质均匀质密、易于超声波传输的管段,如垂直管段或水平管段。
2、安装距离应选择上游大于10倍直管径、下游大于5倍直管径以内无任何阀门、弯头、变径等均匀的直管段,安装点应充分远离阀门、泵、高压电和变频器等干扰源。
3、避免安装在管道系统的最高点或带有自由出口的竖直管道上。
4、对于开口或半满管的管道,流量计应安装在U型管段处。
N法和W法是较少使用方法,适合DN50mm以下细管道。
§2.10.2.1 V法(常用的方法)
V法一般情况下是标准的安装方法,使用方便,测量准确。可测管径范围为15mm至大约400mm;安装探头时,注意两探头水平对齐,其中心线与管道轴线水平。
当管道很粗或由于液体中存在悬浮物、管内壁结垢太厚或衬里太厚,造成V法安装信号弱,机器不能正常工作时,要选用Z法安装。原因是;使用Z法时,超声波在管道中直接传输,没有折射(称为单声程),信号衰耗小。Z法可测管径范围为100mm至6000mm。实际安装流量计时,建议200mm以上的管道都要选用Z法(这样测得的信号最大)。
检查安装
检查安装是指检查探头安装是否合适、是否能够接收到正确的、足够强的、可以使机器正常工作的超声波信号,以确保机器长时间可靠的运行。通过检查接收信号强度、总传输时间、时差以及传输时间比,可确定安装是否最佳。
安装的好坏直接关系到流量值的准确,流量计是否长时间可靠的运行。虽然大多数情形下,把探头简单地涂上偶合剂贴到管壁外,就能得到测量结果,这时还是要进行下列的检查,以确保得到最好的测量结果并使流量计长时间可靠的运行。
信号强度
信号强度(M90中显示)是指上下游两个方向上接收信号的强度。FV系列使用00.0~99.9 的数字表示相对的信号强度。00.0 表示收不到信号;99.9 表示最大的信号强度。
一般情况下,信号强度越大,测量值越稳定可信,越能长时间可靠的运行。
安装时应尽量调整探头的位置和检查耦合剂是否充分,确保得到最大的信号强度。系统能正常工作的条件是两个方向上的信号强度大于60.0。当信号强度太低时,应重新检查探头的安装位置、安装间距以及管道是否适合安装或者改用Z法安装
信号质量(Q值)
信号质量简称Q值(M90中显示)是指收信号的好坏程度。FV系列使用00~99的数字表示信号质量。00表示信号最差;99表示信号最好,一般要求在60.0以上。
信号质量差的原因可能是干扰大,或者是探头安装不好,或者使用了质量差、非专用的信号电缆。一般情形下应反复调整探头,检查耦合剂是否充分,直到信号质量尽可能大时为止。
总传输时间、时差
窗口93中所显示的“总传输时间、时差”能反应安装是否合适,因为流量计内部的测量运算是基于这两个参数的,所以当“时差”示数波动太大时,所显示的流量及流速也将跳变厉害,出现这种情况说明信号质量太差,可能是管路条件差,探头安装不合适或者参数输入有误。
在通常情况下,时差的波动应小于±20%。但当管径太小或流速很低时,时差的波动可能稍大些。
传输时间比
传输时间比用于确认探头安装间距是否正确。在安装正确的情况下传输比应为100±3。传输时间比可以在M91中进行查看。
当传输比超出100±3的范围时,应检查参数(管外径、壁厚、管材、衬里等)输入是否正确、探头的安装距离是否与M25中所显示的数据一致、探头是否安装在管道轴线的同一直线上、是否存在太厚的结垢、安装点的管道是否椭圆变形等。
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0532-88561583
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