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PROCESS AUT OM AT I O N I NSTRU M ENTAT I O N Vol .27No .7July 2006谈超声波流量计在供水中的应用A Ta l k o n the App lica ti o n o f U ltra so n i c Fl o w m e te r in W a te r Supp lyi ng薛志成(辽宁省辽中县南门街供水站,辽中 110200)0 引言近年来,随着电子技术的飞速发展,超声波流量计获得了广泛应用。
与传统的机械和电磁式流量测量仪表相比,它具有很多特点:①超声波流量计可作非接触式的,从管道外部进行测量。
在管道内无任何测量部件,无压力损失,不改变流体的流动状态,对原有管道不需做任何加工就可测量。
②测量结果不受被测流体的粘度、电导率的影响,可测非导电性的液体(或气体)的流量,可测很大口径的管道内流体的流量。
③超声波流量计的输出信号与被测流体流量成线性关系。
利用超声波测量流量有许多种方法,其中应用最多的有速度差法中的时间差法和多普勒频移法。
时间差法适合测量比较洁净的流体,多普勒法适合测量比较污浊的流体。
利用这两种原理方法制成的超声波流量计在供水中已得到广泛的实际应用。
1 在原水测量中的应用城市自来水的主要原料有地表水和地下水两种。
国家水法中规定,取用原水也要缴费,因此原水计量工作已引起有关方面重视。
地表水分为:水库水和河水。
一般水库水的浊度较河水低,但是到了雨季,水库水中也含有大量的固体颗粒,采用多普勒法测量原理的超声波流量计正适合浊度较高的液体。
2 用于出厂水及销售水的计量出厂水一般为纯净的自来水。
对出厂水的计量传统上采用差压式流量测量仪表,这种方法增加了水头损失,直接影响着单位电耗等重要生产指标。
而时差法的超声波流量计不但没有水头损失,而且其准确度等级完全能够满足生产的需要。
一般来说,厂家所给的准确度是该产品的准确度等级,是一项技术性能指标,而单台仪表的准确度等级往往高于这一指标。
超声波流量计的原理及应用超声波流量计是一种利用超声波技术来测量流体流量的仪器。
它通过发送超声波脉冲，测量超声波在流体中的传播时间来确定流速，并根据流速和管道截面积计算出流量。
超声波流量计的原理是基于多普勒效应和声速传播原理，广泛应用于工业自动化、环保监测、水利水电、石油化工等领域。
超声波流量计的工作原理主要包括声速传播原理和多普勒效应两部分。
首先是声速传播原理，超声波在流体中传播的速度与流体的流速有关，当超声波沿着流体流动方向传播时，其传播速度会受到流体流速的影响。
根据声速传播原理，测量超声波在流体中传播的时间可以得到流速的信息。
其次是多普勒效应，当超声波遇到流体流动时，因为流体流速的影响导致超声波的频率发生变化，这种变化即为多普勒效应。
通过测量多普勒频移，可以得到流体的流速信息。
超声波流量计的应用范围非常广泛，包括但不限于以下几个方面：一、工业自动化领域在工业生产中，流量是一种重要的工艺参数，对流体的流量进行准确测量是保证工业生产质量的关键。
超声波流量计可以应用于水泥、化工、冶金、造纸等行业，用于测量水、蒸汽、液体或气体等的流量。
其非侵入式的测量方式保证了测量的准确性和稳定性，广泛应用于工业自动化生产中。
二、环保监测领域超声波流量计在环保监测领域也有着重要的应用。
在污水处理厂、水处理设备等环境中，需要对流体的流量进行监测和控制，以保证环境保护的需要。
超声波流量计可以应用于这些领域，通过对流体流速和流量的准确测量，实现对环保设备的高效运行和环境保护的实现。
三、水利水电领域水力发电厂、水库、水泵站等水利水电设施对水流量的监测和管理非常重要。
超声波流量计可以应用于这些领域，用于准确测量水流速和水流量，帮助实现对水资源的合理利用和水利工程的安全运行。
四、石油化工领域在石油化工领域，对流体流量的准确测量是保障生产质量和安全的重要环节。
超声波流量计可以应用于原油、天然气、炼油、化肥等领域，用于测量液体和气体的流量，并实现对生产过程的准确控制。
超声波检测技术在水利工程质量检测中的应用发布时间：2021-03-11T11:52:30.750Z 来源：《城镇建设》2020年11月33期作者：胡小迎[导读] 由于超声波具有能量集中、指向性好、穿透性好、对周围环境影响小、且不会因为超声波的穿透产生物理性伤害等特点，目前，超声波已经广泛应用到人类工作生活当中。
胡小迎武汉水电测试中心有限公司湖北武汉 430061摘要：由于超声波具有能量集中、指向性好、穿透性好、对周围环境影响小、且不会因为超声波的穿透产生物理性伤害等特点，目前，超声波已经广泛应用到人类工作生活当中。
本文主要针对超声波检测技术在水利工程质量检测中的应用进行了分析。
关键词：超声波；水利工程；质量检测；检测技术一、检测原理及方法1.1脉冲反射法超声波反射的重要条件为两种介质的密度存在差异，超声探头产生的脉冲波进入两种同材质或密度界面时发生反射。
脉冲反射法的接受与发射装置通常选用同一探头，而压电陶瓷转换器为实际工况较为常用的设备。
1.2脉冲透射法脉冲透射法与Ｘ射线工作原理大致相同，通过在两侧放置２个探头作为被检测物体的发射端与接收端，匀速缓慢移动探头观察接收端的变化状况，从而反映被检测对象的密度变化和质量状况。
1.3共振法通过改变超声波特性反映物体内部缺陷的方法即为共振法，当半波长与被检测物体厚度之间出现整数倍关系时就会出现共振，对共振频率利用仪器输出显示。
若被检测物体厚度发生改变则共振频率也会出现相应的变化，根据该频率变化特征可获取被检测物体的内部缺陷、厚度变化等质量状况。
1.4衍射时差法超声波的特性为共振法和衍射时差法检测的基本依据，两者的主要差异为衍射时差法将一对或多对纵坡斜探头对称安放于被检测区域，衍射波、接受信号及反射波可以被探头接受，反射信号在被检测物体内部存在质量缺陷时发生改变，根据反射波发生变化的传播时间和三角关系方程式，可以合理判定存在质量缺陷的大小和位置，其工作流程如图1。
超声波流量计在水文测验中的应用本文简单介绍了当前水文测流系统的现状，以及今后的发展需求。
详细阐述了超声波流量计和常规流速仪的基本原理，并通过在引滦隧洞进口水文站的水文流量计量中使用瑞特迈尔超声波流量计，测流结果显示计量误差在水文规范标准允许误差范围内。
其应用结果表明超声波流量计将成为今后水文测流系统信息化建设的重要组成部分。
标签：水文测验；超声波流量计；流速仪；原理1 引言传统的水文测验手段均采用常规机械转子式流速仪，通过测量过水断面的水深推算出过水断面流量的大小是一个传统的测流方法[1-3]。
由于传统测流方法既耗时耗费人力又存在质量精度不高等问题，因此需要寻求更为先进的水文测流系统[4]。
随着电子技术，数字技术和其他技术的发展，为水文测流系统的更新提供了便利，超声波脉冲测量流体流量的技术发展很快，现在国内很多流域和测站纷纷引进新型测流设备，比如超声波流量计，包括时差型超声波流量计和声学多普勒流量计等。
本文对时差型超声波流量计在引滦隧洞进口水文站的应用情况做简单介绍，为现在测站水文测流系统自动化建设提供参考。
2 测验方法原理2.1超声波流量计工作原理超声波流量计常用的测量方法为传播速度差法、多普勒法等。
传播速度差法又包括直接时差法、相差法和频差法[5]。
其基本原理都是测量超声波脉冲顺水流和逆水流时速度之差来反映流体的流速，从而测出流量；多普勒法的基本原理则是应用声波中的多普勒效应测得顺水流和逆水流的频差来反映流体的流速从而得出流量。
引滦隧洞进口水文站采用的是时差法超声波流量计，本文介绍时差法超声波流量计的工作原理。
超声波流量计的工作原理如图1所示，超声波在静水中传播速度为C，传播路径长为LW，水流平均速度为。
换能器为压电晶体，压电晶体具有声能和电能相互转换的特性，处理单元发送一个电信号给换能器1，换能器1把电能转换为超声波，换能器2接收到超声波时，它能立即产生一个电动势送到处理单元，处理单元便可测出超声波的顺流传播时间t12，同理当换能器2发射超声波时，换能器1接收，可计测出超声波的逆流传播时间t21。
自动化技术在水文监测方面的应用的论文自动化技术在水文监测方面的应用的论文1水文自动化监测的现状水文监测技术正在朝着自动化的方向发展。
应用自动化技术进行处理监测获得水文信息，实现水文数据自动存储和传输。
自动化水文监测技术以及相关设备开始广泛应用于水文监测领域。
大至江、河、湖泊，小到水库、水渠，对于水位、雨量流量、泥沙、墒情以及水质等多方面内容进行有效监测，有效利用网络信息技术，建立水文监测网络信息平台，实现在线的实时监测，水文自动化监测的实效性有了显著的提升。
电测沙仪以及超声波测沙仪等多种自动化设备在水文监测中得到有效的应用，水文环境的实际情况能够得到全面的了解，以更加准确的获取水文资料和数据。
2水文监测自动化监测的优点2.1实时性自动化技术在水文监测当中的应用，有效提升了监测的实时性。
通过自动化设备，有效利用网络信息技术，形成实时的在线监测，能够在最短的时间内了解监测范围内的水文情况。
水文监测自动化技术有着强大的数据处理功能，能够同步处理多个监测点的水文数据，水文监测的工作效率有着很大的提升，更加高效的进行数据采集和传输。
水文监测自动化技术的应用，有效的拓展了水文监测的范围，利用GPRS网络，扩大了水文监测的范围，对偏远山区、乡镇都能有效的进行水文信息的采集，并通过GPRS无线传输将水文信息进行反馈，以有效实现水文监测的远程控制。
2.2拓展性自动化技术以及网络技术的应用，有效的拓展了水文监测的功能，GPRS网络的应用，扩大了水文监测点的分布范围，水文监测需要面向更大的范围展开，并能够实时获得精确的水文信息，对于水文监测的能力有了更高的.要求，自动化技术的应用，实现了这一目标。
2.3信息传输速率高使水文中心站与每一个水文信息采集点的信息和数据传输保持高效和准确，充分发挥自动化技术的重要作用。
面向众多的信息采集点，仍然能够保持高效的信息传输速率。
利用GPRS技术，有效提升数据传输的速率和准确性，即使进行大量数据信息传输时，传输的速率和准确性也能够充分得以保证，水文监测自动化发展，对于提升水文监测信息传输速率有着积极的作用。
超声波传感器在水库水位动态监测系统中的应用方案
水库在人们的生产、生活中起到了重要的作用例如供应生活用水、农业灌溉、工业用水、抗旱防洪，水库一般分布较为分散，位置偏僻，管理人员少，交通不便，多数无电源，安全隐患大。
迄今为止，已有多种水位测量装置应用在水电站工程中的水库水位监测系统。
水库水位监测系统适用于水利管理部门远程监测水库的水位、降雨量等实时数据，同时支持远程图像监控，为保障水库的适度蓄水和安全度汛提供了准确、及时的现场信息。
水电站运行过程中，要机组和水位保持平稳，安全地运行，对于水库内的水位及其他多个设施中的液位给予准确的测量是一个重要的工作。
涉及到水位测量的部位通常有水库水位、拦污栅压差、集水井水位、压力水管道等中，由于受水位变幅、信号传输距离、测量精度、环境温度、设备布置条件及电站自动化设计水平等因素的影响，使电站水位测量系统优化配置，保证其良好运行并能减少维护量，提高电站运行的安全性和可靠性是水电工程中关键所在。
水位测量仪表在水电站中主要应用于库区上、下游水位及机组进水口拦污。
文章编号:1000-0952(2002)05-10-01中图分类号:TH超声波在流量测量技术中的应用兰州石化职业技术学院 于秀丽 兰州石化公司计量中心 杨瑞江1 前言超声波是一种机械波,它方向性好,穿透力强,遇到杂质或分界面会产生显著的反射。
利用这些物理性质,可把一些非电学量参数转换成声学参数,通过压电元件转换成电量,这样就可以通过超声波传感器进行无损探伤、测量厚度、流速、流量、密度及液位等。
本文仅对超声波在流量测量技术方面的应用作以介绍。
2 超声波的激发与接收超声波换能器也称为超声波探头,即超声波传感器。
可以利用压电材料的逆压电效应制成超声波发射头,利用压电效应制成超声波接收头。
由于压电效应的可逆性,在实际使用中,有时用一个换能器兼作发射头和接收头。
充当超声波激励源作用的超声波换能器被安装在容器或管道的外侧,它可产生连续的或者是脉冲形式的超声波。
最常用的压电效能器频率为0.5～10MHZ ,一般为圆片状,半径在十毫米左右甚至更小。
它们既可以直接贴在壁的外侧,又可以通过声耦合材料与侧壁接触。
声耦合材料在极高温度检测时起隔热作用。
换能器的安装方法如图1所示。
图1 超声波换能器的设置发射连续的超声波时,换能器由带功放的调谐振荡器激励。
发射脉冲超声波时,可简单地用电容通过换能器放电的方法激励。
在换能器上施加的电压通常为15V ～350V ,电压越高激发的超声波的能量越大,但过高的电压会降低仪表的稳定性。
当采用脉冲超声波形式时,可以只用一个换能器充当激励与接收两种角色,即工作在自发自收状态。
用两个换能器则可工作在脉冲及连续超声波两种形式,其中一个作为发射超声波换能器,另一个作为接收超声波换能器,接收的信号通过放大器电压放大后就能作为各种超声波分析。
换能器可由几十米长的电缆与仪器部分相连,实现远距离遥测。
3 超声波技术在流量测量中的应用实现工业量测量的超声波技术方案有若干种,不同的方法适用的场合不一样。
下面介绍利用超声波侧量流速和流量。
超声波明渠流量计的应用与特点一、应用领域：1.水利工程：超声波明渠流量计被广泛应用于水利工程中的灌溉、水库、河流等水体流量的测量与管理。
2.环保监测：超声波明渠流量计可用于污水处理厂、排水管道等环境监测中，对液体的流量进行准确测量，确保环境的合理管理。
3.水文勘测：超声波明渠流量计可以用于对河流、湖泊等水体进行水文勘测，监测水位、流量等数据，为水资源管理和洪水预警提供依据。
4.工业应用：超声波明渠流量计可用于工业过程中对液体流量的准确测量与控制，例如化工、制药、食品等行业。
二、特点：1.非侵入性测量：超声波明渠流量计通过无线方式进行液体流量的测量，不需要直接接触液体，避免了对液体的污染和损害，适用于各种类型的液体。
2.高精度测量：超声波明渠流量计采用先进的超声波技术，可以对液体流量进行高精度的测量，通常精度可达到±1%。
3.非测点阻挡：超声波明渠流量计不需要在流体流动路径上安装传感器，可以避免因传感器的存在而对流体流动造成阻挡或影响。
4.安装便捷：超声波明渠流量计的安装相对简单，不需要对明渠结构进行改造，只需要通过传感器的粘贴固定即可。
5.自动化管理：超声波明渠流量计可以与计算机、自动控制系统等设备进行联动，实现流量数据的实时监测和管理，提高工作效率。
三、注意事项：1.安装位置选择：超声波明渠流量计的安装位置应选择在明渠中流速较稳定、流态较好的位置，避免液体流动受到输水系统变化等因素的影响。
2.清洁维护：超声波明渠流量计的传感器面板需要定期清洁，以保证测量的准确性，并注意防止污垢和藻类对传感器的影响。
3.校准工作：超声波明渠流量计在使用前需要进行校准，以确保测量的准确性。
校准工作可以通过与其他流量计进行对比测试等方法进行。
4.环境适应性：不同型号的超声波明渠流量计适用于不同的工作环境和流体介质，在选型时需充分考虑实际使用条件。
总之，超声波明渠流量计应用广泛且具有许多优点，可以满足各种工程领域对液体流量测量的需求。
超声波流量计在流量计量上的应用摘要：随着数字化、电子以及声锲材料等领域的发展，使得超声波脉冲进一步被应用于流体流量的测量中。
当前在许多场合也已经相继出现了依据不同原理研制的形式各异的超声波流量，其已被应用到水电水利以及工农业等领域，有日趋成为流量计量的首选测量工具之势。
基于此，本文对超声波流量计的工作原理、信号中断的原因及其应用价值进行了阐述，以期为超声波流量计的研究领域提供参考。
关键词：流量计量；超声波流量计；信号中断现今随着超声波流量计的类别越来越多，其测量原理也不尽相同，如多普勒法、时差法等。
故而，笔者对超声波流量计与流速仪在测流计量中的作用与结果进行了比较，发现对于测流工作而言，超声波流量计不管是在准确度还是精确度方面均远远优于其他测量设备，同时其还兼备其他测流设备所没有的数据远传与实时在线等优越性能。
一、测流原理声讯号在传递过程中，从流动于管道内的介质穿过时，其传递速度会被介质流速所改变。
当声讯号传递于两个传感器之间时，其速度一般由管道内流动介质的速度所决定[1]。
特定的声讯号在经过上游时所需要的时间往往长于其经过下游所用时间，经过管道上下游的时间差dt与介质流速vf具有一定的比例关系。
通过对某区域计量表多年以来所记录的流量数据发现，许多流量表所显示流量的最大值要比配表所显示的满量程值小许多，而表的配置需要与调压器固有的流通能力相匹配，从而使得所配之表流程过大，一旦实际流量不能达到流量计额定流量最小值时，流量计就不再进行计量或计量不准确。
近年来，随着超声波测量技术的不断发展，对于该技术的应用也愈加广泛。
故而，我们在几个区域所设置的计量点上配置了超声波流量计，对其进行使用，经过一段时间后我们分析了相关使用数据并对超声波流量计在该区域计量中的使用可行性进行了探讨。
本次我们选择了具有优越重复性能的“传播时间差”方式，将一组新型的超声传感器安装到了管内，同时对声波到彼此间的时间进行了测量。
这一试验发现，相比于反方向，顺着流动气体的方向所发的声波会更快地传递到另一侧的超声波传感器所在位置，将正反方向的时间差换算为流量，在其计算方式中提取出所用时间的倒数差即可将声速项消去，继而便可算出流速，由此可看出流速与音速之间并无关联。
探析超声法在水利工程质量检测中的应用发布时间：2021-10-25T03:40:34.089Z 来源：《建筑实践》2021年16期作者：邵波[导读] 超声波脉冲测量技术是近年来应用广泛的一种无伤、快速测量技术，邵波广信检测认证集团有限公司山东济南 250000摘要：超声波脉冲测量技术是近年来应用广泛的一种无伤、快速测量技术，在工程测量领域取得了较好的效果。
为保证超声测量的测量精度，需对超声波脉冲测量技术的原理及主要影响因素进行分析，并不断改善和提升测量技术和工艺。
近年来，我国水利工程建设规模居世界前列，大型水利工程带来了明显的社会和经济效益，在水利工程质量检测中使用超声波技术已经形成了较为成熟的模式和工作方法，是水利工程质量检测中的常用手段之一。
关键词：超声法；水利工程；质量检测1超声波在水利工程质量检测中应用的影响因素1.1设备影响分析在水利工程质量检测中使用超声波技术，所用设备的质量和精确度是其中主要的影响因素之一。
一般情况下，超声波检测设备对于质量检测结果的影响表现在以下几个方面。
(1)超声波声速差异。
使用超声波仪器对水利工程进行质量检测，被检测部分与检测探头处于相对运动状态，在检测过程中，需要同时满足超声波垂直摄入待检测区域和混凝土结构内保持足够声波覆盖两个条件。
控制声波射入的角度便于内部缺陷的检测和判断，提升检测的效率和准确性;控制扫描的速度能够保证不遗漏缺陷点。
(2)在超声波频率范围的确定中，应以不错过最小缺陷为目标，并尽可能选择具有较高发射功率和频率的探头，以提升超声波检测的工作效率要求。
1.2耦合因素分析在水利工程质量检测过程中，经常会遇到表面不规则的情况，容易导致探头和检测物体之间不贴合的问题，该问题不能有效解决，将影响质量检测的整体效率。
为此，现场工作人员常使用耦合剂填充于探头和待检测物体之间，提升两者之间的耦合性和检测的整体性。
在水利工程检测中，使用的耦合剂材料较多，常用的包括合成机油、水玻璃和甘油等。
