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超聲波流量計(jì)介紹

來源:江蘇金儀自動化儀表有限公司   2010年10月27日 09:08  

產(chǎn)品簡介

      目前,上多家跨國公司投入大量資金戌超聲波流量計(jì),*的測量方法——時(shí)差法得到進(jìn)一步應(yīng)用,使超聲波流量計(jì)近幾年在上得到飛速發(fā)展。我國從仿制國外的技術(shù)起步,雖有一些企業(yè)已在生產(chǎn)超聲波流量計(jì),但技術(shù)上與的*水平相比仍有一定的差距。

      超聲波的特點(diǎn)

      1. 超聲波流量計(jì)可作非接觸測量,無需集流截管安裝,因此可作移動性測量即便攜式,適用于管網(wǎng)流動狀況評估測定。安裝方便費(fèi)用低且不影響正常生產(chǎn)。

      2. 無額外壓力損失,可測量非導(dǎo)電性液體,是水廠和污水處理計(jì)量儀表,是對電磁流量計(jì)的一種補(bǔ)充。超聲波流量計(jì)的儀表系數(shù)可從實(shí)際測量管道及聲道幾何尺寸計(jì)算求得的,可采用干法標(biāo)定。

      3. 其造價(jià)基本上與管徑無關(guān)。對大型管道帶來方便,并且在許多無法實(shí)現(xiàn)流量校驗(yàn)的現(xiàn)場可儔考慮選擇超聲波流量計(jì)。

      4. 可視菜單式界面操作,使用更方便簡捷,功能更強(qiáng)大。

      5. 記錄功能:日、月、年流量累計(jì)功能可記錄前64天、前64月、前5年的累計(jì)流量;上斷電管理功能可記錄前64次上電和斷電時(shí)間。

      6. 優(yōu)化的智能信號自適應(yīng)處理,無需任何電路調(diào)整,并加快了流量的響應(yīng)時(shí)間,精度理高更方便。

      7. 采用特殊設(shè)計(jì)及工藝,強(qiáng)抗干擾性,可適用工業(yè)環(huán)境。便攜式超聲波流量計(jì)帶有自動充電的機(jī)畜電池,可連續(xù)工作8小時(shí)?!?/p>

      產(chǎn)品功能:  
   
      測量水、海水、酸堿液、食物油、汽煤柴油、原油、酒精等,廣泛用于自來水、環(huán)保、發(fā)電廠供暖、冶金、礦山、石油、化工、食品、醫(yī)藥、造紙、鋼鐵等工礦企業(yè),并應(yīng)用于節(jié)能監(jiān)測,流量網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控等。

      測量原理:

      當(dāng)超聲波在液體中傳播時(shí),探頭1發(fā)射的超聲波脈沖被探頭2所接收,同時(shí),探頭2也發(fā)射超聲脈沖,探頭1接收,則順流方向聲波傳播速度會增大,逆流方向則減小,同一傳播距離就有不同的傳播時(shí)間,利用傳播時(shí)間之差與被測流速之關(guān)系求取流速,進(jìn)而得出流量,其關(guān)系式如下:

     

      如何正確選型:

      儀表的選型是儀表應(yīng)用中非常重要的工作,有關(guān)資料表明,儀表在實(shí)際應(yīng)用中有相當(dāng)多的故障是儀表的錯(cuò)誤選型的安裝而造成的,請?zhí)貏e注意。

      收集數(shù)據(jù)
      1、被測流體名稱
      2、zui大流量、zui小流量
      3、zui高工作壓力(插入式探頭有此要求)
      4、zui高溫度、zui低溫度
      5、管道材料
      6、管道內(nèi)襯材料(如有)
      7、管外徑(或管壁厚度),管內(nèi)徑

      確認(rèn)管徑與流量(流速范圍0.1-12m/s),(擴(kuò)展流速0-30m/s) 

      如何選擇防護(hù)等級:

      探頭安裝在現(xiàn)場管道上,根據(jù)周圍環(huán)境不同,防護(hù)等級有以下2種:

      ● IP65:防噴水型,允許水從任何地方向?qū)鞲衅鲊娝瑖娝畨毫?0KPa,出水量為12.5L/s,距離為3m。
      ● IP68:潛水型,長期工作在水中。

      防護(hù)等級應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況來選擇,探頭安裝在地面以下,如經(jīng)常受水淹,應(yīng)選用IP68,探頭器安裝在地面以上,用選用IP65

      如何選擇安裝方式:

      超聲波探頭共有V方式,Z方式和插入式三種安裝方式

      ● V方式(聲波反射式)當(dāng)管道為新管道,內(nèi)無污垢銹蝕現(xiàn)象,且管徑較小,DN<150時(shí),建議采用V方式安裝探頭。
      ● Z方式(聲波直傳式)當(dāng)管道為新管道,內(nèi)無污垢銹蝕現(xiàn)象,且管徑較大,DN>120時(shí),建議采用Z方式安裝探頭。
      ● 插入式,運(yùn)用于:1.管道內(nèi)壁銹蝕或結(jié)垢嚴(yán)重;2.鋼管內(nèi)襯沙漿水泥等;3.水泥管;4.鑄鐵管等
      ● 探頭外帖式有V方式和Z方式兩種,插入式探頭安裝方式一般用Z方式。
      ● V方式和Z方式如下圖所示:

      如何選擇測量點(diǎn):

      超聲波流量計(jì)的安裝在所有的流量計(jì)安裝中是zui為方便簡捷的,但為了保證測量精度,測量點(diǎn)應(yīng)選擇管路部分,一般應(yīng)遵循下列原則:

      1、選擇充滿液體的直管段,如管路的垂直段(流向由下向上為好)或充滿液體的水平管道(整個(gè)管路中zui低處為好),在安裝與測量過程中,不得出現(xiàn)非滿管情況;
      2、測量位置應(yīng)選在探頭上游有大于10D和下游有5D直管段處;
      3、測量點(diǎn)選擇應(yīng)盡可能遠(yuǎn)離泵、閥門等設(shè)備,避免其對測量的干擾;
      4、測量點(diǎn)選擇應(yīng)盡可能遠(yuǎn)離大功率電臺,強(qiáng)磁場干擾源等;
      5、充分考慮管內(nèi)結(jié)垢狀況,晝選擇無結(jié)垢的管段進(jìn)行測量,結(jié)垢嚴(yán)重時(shí),應(yīng)選擇插入式探頭。
      6、選擇管路管材應(yīng)均勻密實(shí),易于超聲波傳播處;
      7、管段初步安裝位置選擇好后,用手砂或鋼銼將金屬管表面打磨3倍的探頭面積(約100mm范圍),去掉銹跡油漆,使管壁表面光滑平整,注意,表面應(yīng)光澤均勻,無起伏不平,與原管道有相同的弧度,切忌將安裝點(diǎn)打磨成平面,zui后用酒精或汽油清洗干凈。

      安裝直管段選擇: 
 
      ● 應(yīng)安裝在水平管道較低處和垂直向上處,避免安裝在管道的zui高點(diǎn)和垂直向下處

     

      ● 應(yīng)安裝在管道的上升處

     
 
      ● 在開口排放的管道安裝,應(yīng)安裝在管道的較低處

     

      ● 若管道落差超過5m,在傳感器的下游安裝排氣閥

     
 
      ● 應(yīng)在傳感器的下游安裝控制閥和切斷閥,而不應(yīng)安裝在傳感器上游

     

      ● 傳感器不能安裝在泵的進(jìn)口處,應(yīng)安裝在泵的出口處

     

      插入式探頭的安裝:

      一、安裝場地

      安裝插入式探頭需要較大的空間,在儀表井中管壁到墻壁之間的距離至少540mm以上。即寬度W>(D+540X2)mm,水泥管路W>(D+700X2)mm(如圖1)

           

      縱向管道長度L>(D+1000)mm

      安裝超聲波流量計(jì)需要一定的直管段,一般上游大于10D,下游大于5D(D為直徑),距泵出口或閥門處要大于30D。

      二、安裝工具

      安裝插入式探頭需要開孔定位工具、400w手電鉆(是可高層調(diào)速)及大扳手和生料帶等。

      輸入?yún)?shù)

      主機(jī)初始設(shè)置子菜單中
      M23菜單中需選擇第5項(xiàng),即“5、插入B型探頭”
      M24菜單中選擇第1項(xiàng),即“1、Z法安裝”
      M25菜單中所示內(nèi)容即為安裝距離,這個(gè)距離是指兩個(gè)插入式探頭的中心沿管軸方向上的距離。(如圖2)

      安裝步驟

      1、 確定兩探頭距離

      將管道參數(shù)輸入主機(jī),計(jì)算出安裝距離(由于采用插入式探頭,建議均使用直接測量方式,即Z安裝方式)定出兩個(gè)探頭的位置,安裝距離為兩個(gè)探頭的中心距。

      注意:兩個(gè)探頭一定要保證在同一軸面上。

      制作定位紙:取一條長4D(D為管徑),寬200mm(或D)的矩形紙帶,在距邊緣約100mm處劃一條線;(如圖3) 

      將定位紙纏繞在已表面清理干凈的管道上,注意要把紙兩邊互相重合對齊,才能使所劃的線與管軸相平行;(如圖4) 

      延長定位紙上的直線在管道上劃一直線;(如圖5)

 

      所劃直線與定位紙一邊緣相交點(diǎn)為A;(如圖6)

 

      從A點(diǎn)開始,沿著定位紙邊邊緣量出管道1/2周長,該點(diǎn)為C,在C點(diǎn)劃一條與定位紙邊緣垂直的直線;(如圖7) 

      去掉定位紙,從點(diǎn)C開始,在所劃直線上量出安裝距離L,從而決定出B點(diǎn)。這樣A、B兩點(diǎn)為安裝位置;例如L=280mm

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