超声波流量计的探头

超声波流量计工作原理及常见问题概述一、工作原理1、概述超声流量计是一个测量仪表，它利用声学原理来测定流过管道的流体的流速。

在气体的测量现场主要的检测元件包括一对或几对超声传感器。

这些传感器都安装在管壁上，每一组传感器的表面都彼此具有规定的几何关系。

由一个传感器发射的超声脉冲由同一组内另一个传感器接收，反过来也如此。

Q.Sonic-3 采用了一个单反射声道的方案，在对面的管壁处声脉冲有一次反射。

此方案使声道的总长度增加，从而能改善分辨率（灵敏度）并拓宽流量计的范围度，如图2-1所示。

图2-1 信号反射路径2 、流速的测量超声脉冲穿过管道从一个传感器到达另一个传感器，就像一个渡船的船夫在横渡一条河。

当气体不流动时，声脉冲以相同的速度（声速，C）在两个方向上传播。

如果管道中的气体有一定流速V（该流速不等于零），则顺着流动方向的声脉冲会传输得快些，而逆着流动方向的声脉冲会传输得慢些。

这样，顺流传输时间tD 会短些，而逆流传输时间tU会长些。

这里所说的长些或短些都是与气体不流动时的传输时间相比而言；这样就有：LtD = ——————— -------------- (2.1)C + V • cos和LtU = ——————— -------------- (2.2)C — V • cos式中，L代表两个传感器之间声道的直线长度，可按下式确定L：L D—— = ———— -------------- (2.3)2 sin^采用电子学手段来测量此传输时间。

根据时间倒数的差，可按下式计算流速V^ L 1 1V = ————(—————)-------(2.4)2cos tD tU一般说来，沿管道横截面的流速并不是一个固定不变的常量。

在流过很长圆管的定常无涡流的流体中，流速仅是径向位置的函数。

通常称此函数为充分发展的速度分布（剖面），可以用如下的半经验幂律公式来近似它：1V(r)=Vmax(1———) n -------------（2.5）R式中，r是在半径上的位置，R是管道的半径，n是雷诺数Re和管内壁粗糙度的函数。

超声波手持流量计操作说明
1、按M(MENU简称M健)11窗口输入管道外直径
2、在M12窗口输入管道壁厚（内径流量计自动计算出来）
3、在M14窗口选择材质类型
4、在M20窗口选择流体类型:水
5、在M23窗口选择探头类型：
6、在M24窗口选择安装方法：用Z法
7、在M26窗口选择1固化参数并总使用（设完参数最后到此窗口按两下确认健ENT健即可）
8、看一下M25窗口传感器安装距离
这是Z法安装方法传感器在管道两侧和传感器安装方式（注意常感器位置：不是管道上下是两侧）
9、传感器安装距离在管道上用卷尺量出安装距离后，把传感器在管道安装部位打磨一下面极面积大一些，以便后面传感器可以调整。

10、把传感器用电缆连接红接正黑接负
11、用硅胶涂在传感器上用绑带绑在安装点上，
12、看一下流量计M90窗口看一下信号强度Q（越高越好）
13、在M91窗口看一下传输比100%正负3。

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超声波流量计的分类
超声波流量计分为管段式和外夹式。

管段式超声波流量计又分为内嵌式和插入式，内嵌式是超声探头镶嵌在流量计本身的管壁上，流量检测比较稳定，探头调试安装后不能随意拆卸；插入式超声波流量计是安装在被测管道上，探头经过在管道上打孔后安装在合适的孔内进行流量测量。

外夹式（手持式）超声波流量计有单独的显示，探头可以多组，携带方便，可以直接对有液体流动的管道进行测量。

目前在检测在线流量计过程中，多使用外夹式超声波流量计。

但从很多实际检测情况反映，外夹式超声波检测精度不够高，而且外夹式在超声波流量计安装和检测过程中还有很多需要注意的问题。

超声波流量计的测量原理介绍日常检查的目的是保证或证明电磁流量计是在受控状态下运行。

日常检查的方式一般有在线检查和离线检查两种，重要是验证电磁流量计的流量测量值是否符合并保持预期的日常检查的目的是保证或证明电磁流量计是在受控状态下运行。

日常检查的方式一般有在线检查和离线检查两种，重要是验证电磁流量计的流量测量值是否符合并保持预期的计量要求。

检查电磁流量计，除零点检查外，还将流量传感器、转换器和连接电缆分开进行。

1、整机零点检查整机零点检查的技术要求是：流量传感器测量管充足液体且无流动，这在很多企业现场不具备条件而放弃整机的零点检查和调整，但可转而对转换器作单独的零点检查和调整。

从技术上讲，这必须在传感器检查完毕后且保证传感器励磁回路和信号回路的绝缘电阻正常（均包含电缆）的前提下才有实际意义，否则整机就不能正常运行。

通常转换器单独零点为负值，数值也很小；假如其肯定值大于满量程的5%就需要先做检查，待确认原因后再作调整。

通常情况下电磁流量计整机的零点和转换器单独的零点差异值小于1%。

大于5%的零点差异值有很多情况是用户在管道阀门关闭不良情况下进行不正确调零操作所致。

2、连接电缆检查该项检查内容是检查信号线与励磁线各芯导通和绝缘电阻，检查各屏蔽层接地是否完好。

3、转换器检查该项检查内容是用通用仪表以及流量计型号相匹配的模拟信号器替换传感器供给流量信号进行调零和校准。

校准包含零点检查和调整、设定值检查、励磁电流测量、电流/频率输出检查等。

需要注意的是：检查项目要与上一次检查值（或出厂值）进行比较，分析其是否有变更或变更是否符合原计量要求。

4、流量传感器检查该项检查内容是：通过对励磁线圈的检查和检查转换器所测得的励磁电流以间接评价磁场强度是否变更；测量电极接液电阻以评估电极表面受污秽和衬里附着层情形；检查各部位绝缘电阻以判定零件劣化程度以评估是否会引入干扰。

对能停止介质流动条件的管线则可察看和测量电极和衬里附着层厚度，以估算清洗附着层前后因流动面积变更引入的流量值变更。

超声波流量计的常见问题及解决方法
1、超声波流量计探头使用一段时间，会出现不定期报警的现象。

尤其是输送的介质杂质较多时，这种问题会比较常见。

解决办法：定期清理探头(建议一年清理一次)。

2、超声波流量计输送的介质含有水等液体杂质时，流量计引压管容易产生积液，气温较低时会出现引压管冻堵的现象，尤其在北方地区冬季较常见。

解决办法：对引压管进行吹扫或加电伴热。

3、超声波流量计仪表在现场强干扰下无法使用。

供电电源波动范围较大，周围有变频器或强磁场干扰，或者接地线不正确，都可能引起超声波流量计无法正常使用。

解决方法：给仪表提供稳定的供电电源，仪表安装远离变频器和强磁场干扰，有良好的接地线。

4、外夹式流量计信号低。

这种问题大多是管径过大或管道结垢严重引起的，或者是选择的安装方式不对。

解决方法：对于管径过大、结垢严重，建议采用插入式探头，或选择Z型安装方式。

超声波在传播过程中，由于受介质和介质中杂质的阻碍或吸收，其强度会逐渐产生衰减。

不论是超声波流量计还是超声波物位计，对所接受的声波强度都有一定的要求，所以都要对各种衰减进行抑制。

超声波探头的q值
北京康纳森进口超声波流量计采用时差式测量原理：一个探头发射信号穿过管壁、介质、另一侧管壁后，被另一个探头接收到，同时，第二个探头同样发射信号被第一个探头接收到，由于受到介质流速的影响，二者存在时间差Δt，根据推算可以得出流速V和时间差Δt
之间的换算关系V=(C2/2L)×Δt，进而可以得到流量值Q。

信号有80左右，Q值80-92波动，但是没有流量显示，管内的水肯定是流动的
信号强度不是很高，Q值在波动，但不显示流量。

有以下几种情况引起：
1、安装问题：不知在安装外贴表前，是否对管壁进行打磨，安装传感器时是否涂抹耦合剂，安装尺寸是否正确。

2、传感器的上下游装反了？
可以调换上下游尝试。

3、管子里的水流速过低，低到了流量计不能判断的地步。

介绍超声波流量计的结构与安装超声波流量计的结构与安装：1、超声波流量计的构造超声波流量计一般可分现场传感器(即探头)，传输电缆，显示主机三大部分。

其传感器有外夹式、插入式、法蓝式(即管段式)，显示主机分固定式、便携式，而便携式主机可配备外夹式传感器对固定在线运行的超声波流量计进行比对(现场校准)且安装非常简便(约10多分钟)。

2、超声波流量计测量点的确定超声波流量计需先选取一个相宜的测量点，然后把测量点的水管参数输入流量计中，最终将传感器(即探头)安装在水管上。

⑴测量点的一般要求超声波流量计的测量点要求需在肯定长度的直管段上，即选择水流分布匀称的管段，以削减测量误差。

⑵测量点的选取原则a、测量点宜选择距上游(水流来方向)10倍管径长度、距下游(水流去方向)5倍管径长度的匀称直管段(即上、下游阀门在该长度以外，或水管的拐点在该长度之外)。

b、该直管段的材质要匀称无疤、裂痕以利于超声波传输。

c、该直管段的内壁应无水垢(若略有水垢有条件时可用蒸汽或高压水吹扫)。

d、该直管段要布满水(无论垂直或水平管段)。

3、超声波流量计传感器的安装超声波流量计传感器的安装质量直接关乎水流量测量的精确性、可信度和运行牢靠性。

⑴超声波流量计传感器(探头)的分类常用的超声波流量计传感器按安装方式有如下三种：外夹式传感器—安装时需将管外壁的拟安装位置打磨光滑后用耦合剂将传感器(探头)贴于管外壁再用专用夹紧装置固定。

该方式能便利地在管外进行水流量测量，也适合便携式。

缺点是易因耦合剂的处置不当引起信号接收状态恶变而影响测量的稳定性。

插入式传感器—安装时用钻孔工具在不停产状态下将传感器(探头)插入管路中。

优点是能在水管内壁结垢或水中带气状况下实现稳定牢靠的测量。

管段式传感器—安装时需要切开选定的直管段，采纳法蓝联接。

产品已经过特地出厂标定，好处是传感器可以不停产进行修理，特点是测量精确度高。

超声波明渠流量计为非接触式仪表，其利用声波反射原理来检测量水堰槽内的液位，通过换算来获取流经堰槽的水流量。

仪表由超声波探头及主机构成，二者均为全塑料密封结构，可广泛应用于工业、环保等行业，精确检测明渠流量。

仪表的合理安装是其可靠工作的关键。

超声波探头安装于被测堰槽上部，主机为墙挂式安装。

探头发射面应垂直指向液面。

从探头引出的电缆出厂标准长度为10米，应根据此长度来确定主机的安装位置。

安装要求超声波探头要安装在量水堰槽上方。

探头发射面要对准水面，可以用水平尺进行调整。

对于巴歇尔槽水，探头安装在距喉道2/3收缩段长位置；三角堰、矩形堰在上游一侧，距堰板3～4倍最大过堰水深处。

如水面波动剧烈影响水位测量时；或需要提高水位测量精度时，可以使用静水井，净水井与堰槽底部连通，测量井内水位。

超声波发射时，具有一个很小的扩散角。

在其扩散角内如有其他物体阻挡，会产生反射，如反射很强会造成测量错误。

但光滑平整的垂直堰槽侧壁是不会反射从上面传来的超声波的。

特别提示：■超声波探头应垂直对准水面。

■堰槽内的最大水位不得进入超声波探头盲区内。

■测量点水面应无杂物聚集。

■超声波探头下方不能离堰槽侧壁过近，应避免声波被堰槽上部或斜坡形的侧壁反射，保证可测到堰槽最低点水位。

■不可以采用超声波探头的引出电缆来固定探头。

巴歇尔槽、直角三角堰、矩形堰上安装超声波探头如图所示。

超声波探头的安装方式及位置直角三角堰直角三角堰的水位零点在与三角缺口角顶平齐的水平面上。

实际上由于水与堰板之间有亲合力作用，水位零点还要跟据堰板的材质进行些小的修正。

当堰板为不锈钢时，需加1毫米。

也就是说从缺口角顶平齐的水平面算起，用量尺实测水位为100毫米，就要用（100+1）＝101毫米作为真正过堰水位，安装高度值需加1毫米，使仪表的水位示值显示为101毫米。

当堰板材质为灰塑料或玻璃钢时，真实水位要用实测水位减去2毫米，即安装高度值减去2毫米。

矩形堰矩形堰的水位零点在与矩形堰下堰缘平齐的水平面上。

一、超声波流量计工作原理: 超声波在流动的流体中传播时就载上流体流速的信息。

因此通过接收到的超声波就可以检测出流体的流速，从而换算成流量。

超声脉冲穿过管道从一个传感器到达另一个传感器，就像一个渡船的船夫在横渡一条河。

当气体不流动时，声脉冲以相同的速度（声速，C）在两个方向上传播。

如果管道中的气体有一定流速V（该流速不等于零），则顺着流动方向的声脉冲会传输得快些，而逆着流动方向的声脉冲会传输得慢些。

这样，顺流传输时间tD 会短些，而逆流传输时间tU会长些。

这里所说的长些或短些都是与气体不流动时的传输时间相比而言；根据检测的方式，可分为传播速度差法、多普勒法、波束偏移法、噪声法及相关法等不同类型的超声波流量计。

起声波流量计是近十几年来随着集成电路技术迅速发展才开始应用的一种。

根据对信号检测的原理，目前超声波流量计大致可分传播速度差法(包括：直接时差法、时差法、相位差法、频差法)波束偏移法、多普勒法、相关法、空间滤波法及噪声法等类型。

其中以噪声法原理及结构最简单，便于测量和携带，价格便宜但准确度较低，适于在流量测量准确度要求不高的场合使用。

由于直接时差法、时差法、频差法和相位差法的基本原理都是通过测量超声波脉冲顺流和逆流传报时速度之差来反映流体的流速的，故又统称为传播速度差法。

其中频差法和时差法克服了声速随流体温度变化带来的误差，准确度较高，所以被广泛采用。

按照换能器的配置方法不同，传播速度差拨又分为：Z法(透过法)、V法(反射法)、X法(交叉法)等。

波束偏移法是利用超声波束在流体中的传播方向随流体流速变化而产生偏移来反映流体流速的，低流速时，灵敏度很低适用性不大．多普勒法是利用声学多普勒原理，通过测量不均匀流体中散射体散射的超声波多普勒频移来确定流体流量的，适用于含悬浮颗粒、气泡等流体流量测量。

相关法是利用相关技术测量流量，原理上，此法的测量准确度与流体中的声速无关，因而与流体温度，浓度等无关，因而测量准确度高，适用范围广。

SB9800-Ⅲ型超声波明渠流量计使用保养说明书感谢您购置本公司的系列产品及系统！本公司出品系列仪器的有限保证声明如下：保证期限：自购置之日起一年。

本公司向您保证从购置之日起在上述指定期限内，本公司的产品硬件、软件无质量缺陷。

如果在保证期内本公司收到有关此类缺陷的通知，并经查实，本公司将负责修理或更换有缺陷的产品。

本公司对以下原因导致的缺陷不予保修：A：使用维护不当；B：非本公司提供的软件；C：未经许可的改装和误用；D：未在本公司规定的产品工作环境中使用。

本公司所有产品提供终身维修效劳。

公司本着持久开展战略，产品的升级及相关操作手册的更新恕不另行通知，见谅！SB9800-Ⅲ型智能明渠流量计一、概述SB9800-Ⅲ型智能明渠流量计是根据特定形状的流道，保证一定液位高度得出流量。

其传感器安装在污水的上方，通过单片机处理，测量出液位高度ha，再根据流量计算法式Q＝Cha n〔C、n为设定参数〕即可得到液体流量。

选用标准巴歇尔槽或无喉道槽作为特定流道，测量精度高，安装便捷，是石油、化工、化纤、轻纺、制药、造纸、电镀等工矿企业的污水排放计量及城市给水厂和污水厂的排放监控以及地质、水文调查等领域必备仪器之一。

二、SB9800-Ⅲ型智能明渠流量计特点1、集超声波技术、计算机技术和水力学技术于一体的独具创新的设计。

2、超声波非接触式测量技术比接触式测量仪表更能适应多种恶劣环境之要求。

3、具备远程通信功能，全面兼容?国家环境监理信息系统?及各地方远程监理系统。

4、假设配备本公司提供的不连续电源，在市电停电的情况下，仪器照常工作时间在72小时以上〔选配〕。

三、主要技术参数1、量程：0.5m3/h ~2800 m3/h2、精度：显示表：0.5级探头：±2％3、显示：双窗口显示，4位和8位LED〔瞬间流量、累积流量〕4、显示内容：日期、时间、瞬时流量、累积流量、液高、流速、七次电源连续时间5、环境温度：传感器：-30℃~60℃显示器：-40℃~65℃6、供电电源：AC220V±10%，50Hz±4％7、通讯方式：RS232、RS485、Modbus〔选配〕8、输出信号：4~20mA9、防护等级：IP65、IP6710、传输距离：200米11、仪器尺寸：显示器〔横式〕80×160×70mm12、开孔尺寸：76×153mmYW-3型超声波液位传感器一、用途及原理YW-3型超声波液位传感器〔探头〕是原超声波明渠流量计上的一个部件。

消防超声波流量计使用说明消防超声波流量计是一种采用超声波技术测量消防管道流量的仪器，具有非接触、无损耗、高精度等特点，广泛应用于消防水系统的维护和管理中。

下面是消防超声波流量计的使用说明。

一、设备组成1. 消防超声波流量计主机：包括液晶显示屏、按键、电池盒等组成部分，负责测量消防管道的流量并输出结果。

2. 传感器：安装在消防管道上，通过超声波探头来探测流量信息，并将结果传递给主机。

二、使用步骤1. 安装传感器（1）挑选合适的传感器型号，根据管道尺寸和安装位置来确定传感器的数量和安装方式。

（2）安装前应检查传感器和管道之间有无异物或污物，确保传感器的正常工作。

（3）将传感器固定在管道上，并用紧固件将其固定牢固。

（4）连接传感器线缆，并将线缆接入主机。

2. 设置主机参数（1）打开主机，并通过按键进入设置页面。

（2）根据提示设置主机参数，主要包括管道尺寸、流量范围、报警阈值等。

（3）保存设置并退出设置页面。

3. 测量流量（2）按下开始测量键，主机将开始采集流量信息。

（3）等待一段时间后，主机将给出测量结果，并将其显示在液晶屏上。

4. 维护保养（1）定期检查传感器和管道之间有无杂质，如有需要及时清理。

（2）保证传感器和管道的连接紧固，避免传感器掉落或松动。

（3）避免在高温或低温环境下使用，以免影响传感器的正常工作。

（4）避免长时间放置在潮湿或高温环境下，避免电池损坏或机身老化。

三、注意事项1. 在使用过程中，避免将传感器撞击或摔落，以免损坏或影响测量精度。

3. 在使用前应保证设备已经充电或配备了足够的电池，以确保设备的正常工作。

4. 如遇到异常情况或测量结果不准确，应立即停止使用，并联系售后服务人员进行维修或更换设备。

以上就是消防超声波流量计的使用说明，希望能够对大家有所帮助。