在線超聲波流量計(jì)產(chǎn)品特點(diǎn)
- 無(wú)壓力損失，量程比寬，無(wú)始動(dòng)流量，可從零開始計(jì)量。
- 無(wú)任何可動(dòng)部件，故障率少，壽命長(zhǎng)。
- 耐污性強(qiáng)，長(zhǎng)期使用精度不變，無(wú)需定期維護(hù)。
- 雙聲道測(cè)量，采用數(shù)字相關(guān)算法，精確度高，抗干擾性能強(qiáng)。
- 集流量、溫度、壓力測(cè)量與一體，可自動(dòng)進(jìn)行溫壓補(bǔ)償和壓縮因子修正運(yùn)算。
- 儀表有脈沖信號(hào)輸出、4-20mA模擬信號(hào)輸出、RS485（MODBUS-RTU協(xié)議）通訊輸出；同時(shí)支持IC卡信號(hào)輸出，可與IC卡預(yù)付費(fèi)系統(tǒng)配套使用，便于貿(mào)易結(jié)算。
- 4.5吋彩色液晶屏顯示，界面美觀，可同時(shí)顯示標(biāo)況瞬時(shí)流量、工況瞬時(shí)流量、標(biāo)況累積流量、介質(zhì)溫度、介質(zhì)壓力、輸出電流等參數(shù)。
- 具有實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能，可防止儀表突然掉電導(dǎo)致的數(shù)據(jù)丟失，在停電狀態(tài)下，內(nèi)部數(shù)據(jù)可*保存。
在線超聲波流量計(jì)技術(shù)參數(shù)
1、流量特性
| 儀表口徑（mm） | 常規(guī)流量范圍 (m3/h) |
| 50 | 4 - 200 |
| 80 | 8 - 540 |
| 100 | 10 - 850 |
| 150 | 19 - 1900 |
| 200 | 34 - 3400 |
| 250 | 53 - 5300 |
| 300 | 76 - 7600 |
| 準(zhǔn)確度等級(jí) | 1.5級(jí)（1.0級(jí)需訂制） |
2、技術(shù)參數(shù)
| 被測(cè)介質(zhì) | 無(wú)雜質(zhì)、中低流速氣體 |
| 執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn) | 用氣體超聲流量計(jì)測(cè)量天然氣流量 （GBT 18604-2014） |
| 檢定規(guī)程 | 檢定規(guī)程（JJG1030-2007） |
| 儀表口徑 | DN50-DN300 |
| 表體材質(zhì) | 304不銹鋼 |
| 連接方式 | 法蘭連接 |
| 法蘭標(biāo)準(zhǔn) | GB/T 9119-2010 |
| 常規(guī)耐壓等級(jí) | 1.6MPa |
| 儀表規(guī)格 | 現(xiàn)場(chǎng)顯示型 | 遠(yuǎn)傳顯示型 |
| 信號(hào)輸出 | 無(wú) | 4～20mA |
| 供電電源 | 無(wú)或鋰電池 | +24VDC |
| 精度等級(jí) | 1.5級(jí) |
| 顯示器 | 指針或液晶 |
| 溫壓補(bǔ)償 | 無(wú) |
| 通訊接口 | 無(wú) |
| 測(cè)量管材質(zhì) | 不銹鋼，可選內(nèi)襯PTFE |
| 防爆等級(jí) | 可選ExibIICT4 |
| 防護(hù)等級(jí) | IP65 |
| 儀表通經(jīng) | DN15～DN150 |
| 安裝方式 | 法蘭安裝 |
| 介質(zhì)溫度 | < 250℃ |
| 環(huán)境溫度 | -30℃～60℃ |
| 型號(hào) | UMA |
| 電源 | DC24V | < 3W |
| 防護(hù)等級(jí) | IP65 |
| 防爆等級(jí) | Exd II BT6 |
| 電氣接口 | M20*1.5內(nèi)螺紋 |
在線超聲波流量計(jì)是一種基于聲學(xué)原理的非接觸式流量測(cè)量?jī)x表，通過(guò)檢測(cè)超聲波在流體中的傳播特性變化來(lái)測(cè)量流量，在工業(yè)過(guò)程控制、能源計(jì)量等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。掌握其工作原理和正確的使用方法是確保測(cè)量精度和設(shè)備長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵。
一、工作原理
在線超聲波流量計(jì)的核心原理是超聲波在流動(dòng)的流體中傳播時(shí)會(huì)載上流體流速的信息，通過(guò)接收到的超聲波即可檢測(cè)出流體的流速，從而換算成流量。目前，工業(yè)應(yīng)用中主流的測(cè)量方法主要有時(shí)差法和多普勒法兩種。
?。ㄒ唬r(shí)差法
時(shí)差法是目前應(yīng)用廣泛的超聲波流量計(jì)測(cè)量原理，尤其適用于清潔單相流體的測(cè)量。其原理是通過(guò)測(cè)量超聲波脈沖在管道內(nèi)順流與逆流方向上的傳播時(shí)間差來(lái)反映流體的流速。具體而言，在管道兩側(cè)成對(duì)安裝超聲波換能器，當(dāng)超聲波順流傳播時(shí)，傳播速度會(huì)疊加流體流速，傳播時(shí)間縮短；逆流傳播時(shí)則相反，傳播速度減去流體流速，傳播時(shí)間延長(zhǎng)。由于流體流速的存在，順流和逆流的傳播時(shí)間存在差異，測(cè)量出這一時(shí)間差便可計(jì)算出流體的平均流速，進(jìn)而結(jié)合管道截面積得出體積流量。
時(shí)差法測(cè)量精度較高，對(duì)于清水、油品等低粘度流體，精度可達(dá)±0.5%。為進(jìn)一步提升測(cè)量準(zhǔn)確性，現(xiàn)代超聲波流量計(jì)普遍采用多聲道設(shè)計(jì)，通過(guò)布置多條測(cè)量路徑對(duì)流體流速進(jìn)行多點(diǎn)測(cè)量并加權(quán)積分，可有效補(bǔ)償流場(chǎng)不對(duì)稱帶來(lái)的誤差，尤其適用于大口徑管道和貿(mào)易交接計(jì)量等對(duì)精度要求較高的場(chǎng)合。
（二）多普勒法
多普勒法利用聲學(xué)多普勒效應(yīng)原理進(jìn)行測(cè)量。當(dāng)超聲波束在含有懸浮顆粒或氣泡的流體中傳播時(shí)，聲波遇到流體中運(yùn)動(dòng)的散射體（如固體顆粒、氣泡）會(huì)發(fā)生頻率偏移，其頻移量與流體流速成正比。通過(guò)測(cè)量這一頻率變化，即可確定流體的流速。
多普勒法特別適用于含懸浮顆粒、氣泡等介質(zhì)的流量測(cè)量，如市政污水、礦漿輸送、化工漿料等含固量較高的流體。但其測(cè)量精度通常低于時(shí)差法，一般在±1.5%左右，且要求介質(zhì)中含有足夠濃度的散射體，否則可能導(dǎo)致信號(hào)丟失。
二、使用注意事項(xiàng)
為確保在線超聲波流量計(jì)的測(cè)量精度和長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行，在安裝、使用和維護(hù)過(guò)程中需要注意以下關(guān)鍵事項(xiàng)。
（一）選型要點(diǎn)
選型是超聲波流量計(jì)應(yīng)用的首要環(huán)節(jié)，需綜合考慮介質(zhì)特性、管徑尺寸和流量范圍等因素。對(duì)于含有大量氣泡或固體顆粒的介質(zhì)，應(yīng)優(yōu)先選用多普勒式超聲波流量計(jì)；而對(duì)于純凈液體，時(shí)差式測(cè)量原理更為適合。若選型不當(dāng)，不僅會(huì)影響測(cè)量精度，還可能造成設(shè)備損壞或生產(chǎn)損失。
?。ǘ┌惭b位置的選擇
安裝位置的選擇是決定測(cè)量成敗的關(guān)鍵因素。應(yīng)遵循以下原則：
?、俦ＷC充足的直管段：安裝點(diǎn)上游（來(lái)流方向）必須留有大于10倍管徑（10D）的直管段，下游（流出方向）必須留有大于5倍管徑（5D）的直管段。若上游存在泵、閥門等強(qiáng)烈擾動(dòng)源，直管段要求應(yīng)延長(zhǎng)至30D以上。足夠的直管段能使紊亂的流場(chǎng)變得平穩(wěn)對(duì)稱，確保流速分布穩(wěn)定，這是超聲波測(cè)量準(zhǔn)確的基礎(chǔ)。
?、诒荛_干擾源：應(yīng)避免在水泵、大功率電臺(tái)、變頻器等存在強(qiáng)磁場(chǎng)和震動(dòng)的干擾處安裝儀表。強(qiáng)電磁干擾區(qū)域會(huì)嚴(yán)重影響信號(hào)傳輸，建議遠(yuǎn)離變頻器3米以上。
?、郾荛_易產(chǎn)生氣泡的位置：應(yīng)避開管道高點(diǎn)，因?yàn)楦唿c(diǎn)容易積聚氣泡，超聲波無(wú)法穿透氣體，會(huì)導(dǎo)致信號(hào)中斷或測(cè)量不準(zhǔn)。同時(shí)，安裝點(diǎn)應(yīng)位于閥門、泵的上游，以避免其產(chǎn)生的負(fù)壓導(dǎo)致液體氣化產(chǎn)生氣泡。
?、艽_保滿管測(cè)量：管道必須時(shí)刻充滿被測(cè)流體，不滿管或含有大量氣泡的工況不適合使用超聲波流量計(jì)。
?。ㄈ┨筋^安裝要點(diǎn)
①管道表面處理：在確定探頭安裝位置后，需使用角磨機(jī)將安裝區(qū)域打磨至光滑平整，露出金屬本色，然后用酒精或丙酮清潔打磨區(qū)域，去除油污和灰塵。經(jīng)過(guò)專業(yè)表面處理的安裝點(diǎn)，其信號(hào)接收成功率可比簡(jiǎn)單打磨處理高出82%。打磨時(shí)需注意保持與原管道相同的弧度，切忌將安裝點(diǎn)打磨成平面。
?、谶x擇合適的安裝方式：超聲波流量計(jì)主要有V法和Z法兩種探頭安裝方式。V法（反射法）適用于小管徑（通常DN15～DN200mm）、信號(hào)較強(qiáng)的工況，安裝簡(jiǎn)單且所需空間?。籞法（直射法）適用于大管徑（DN200mm以上優(yōu)先）、信號(hào)較弱的工況（如鑄鐵管、有內(nèi)襯管），超聲波信號(hào)直接穿過(guò)流體，衰減小、信號(hào)強(qiáng)、測(cè)量更可靠。對(duì)于老舊管道或內(nèi)壁結(jié)垢嚴(yán)重的管道，建議優(yōu)先選用Z法安裝。
?、凼褂民詈蟿┎⒕_固定：在探頭和管壁之間涂足量專用超聲波耦合劑以排盡空氣，探頭貼合后應(yīng)有少量耦合劑從四周溢出。嚴(yán)格按照主機(jī)計(jì)算出的探頭安裝間距進(jìn)行安裝，誤差應(yīng)盡可能控制在1mm以內(nèi)，并使用專用夾具將探頭牢固鎖緊，防止因震動(dòng)或耦合劑干涸導(dǎo)致探頭移位。
?。ㄋ模﹨?shù)設(shè)置與信號(hào)確認(rèn)
?、贉?zhǔn)確輸入管道參數(shù)：需精確輸入管道外徑、壁厚、材質(zhì)以及液體類型等參數(shù)，任何錯(cuò)誤都會(huì)直接導(dǎo)致系統(tǒng)性的測(cè)量誤差。
②檢查信號(hào)質(zhì)量：安裝完成后應(yīng)觀察儀表的信號(hào)強(qiáng)度與傳輸時(shí)間比。信號(hào)強(qiáng)度一般應(yīng)大于6.5（視具體儀表而定），傳輸時(shí)間比應(yīng)穩(wěn)定在100±3范圍內(nèi)。如發(fā)現(xiàn)信號(hào)弱，需重新檢查管道處理、耦合劑、安裝方式和安裝距離。
?、哿泓c(diǎn)校準(zhǔn)：在管道內(nèi)液體靜止的狀態(tài)下執(zhí)行零點(diǎn)校準(zhǔn)功能，以消除系統(tǒng)的零漂，這對(duì)低流速測(cè)量的準(zhǔn)確性至關(guān)重要。
?。ㄎ澹┤粘＞S護(hù)與校準(zhǔn)
?、俣ㄆ诰S護(hù)：超聲波流量計(jì)無(wú)機(jī)械傳動(dòng)部件，不易損壞，壽命較長(zhǎng)。但外貼式探頭需每季度檢查耦合劑狀態(tài)，每2年補(bǔ)充更換。儀器應(yīng)存放在避免日光照耀、濕氣侵襲、高溫烘烤的場(chǎng)所，主機(jī)使用前后應(yīng)保持清潔，探頭使用完畢應(yīng)擦洗干凈并妥善收存。
?、诙ㄆ谛?zhǔn)：建議每6個(gè)月用便攜式標(biāo)準(zhǔn)表進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)比對(duì)，高溫工況應(yīng)縮短至3個(gè)月。對(duì)于貿(mào)易結(jié)算用儀表，建議配備在線溫度補(bǔ)償模塊，因?yàn)槊?0℃的溫度變化可能引起約0.3%的聲速變化。
?、鄣湫凸收吓挪椋寒?dāng)出現(xiàn)信號(hào)丟失時(shí)，應(yīng)依次檢查電源供應(yīng)、電纜連接、耦合狀態(tài)和管道充滿度。對(duì)于周期性測(cè)量波動(dòng)，需排查變頻器干擾、氣穴現(xiàn)象或介質(zhì)組分變化。
綜上所述，在線超聲波流量計(jì)憑借其非接觸測(cè)量、無(wú)壓損、量程比寬、適用范圍廣等優(yōu)勢(shì)，已成為工業(yè)流量測(cè)量的重要工具。正確的選型、規(guī)范的安裝、精準(zhǔn)的校準(zhǔn)以及定期的維護(hù)，是確保其長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行和測(cè)量精度的重要保障。
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