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。

外夹式超声波流量计是一种测量流量的仪器，其原理主要是根据超声波在流动的流体中测量距离（在这里是流体体积）的基本原理。

具体来说，它利用超声波在流体中传播的特性，通过检测超声波的传播时间来计算流体的体积，再换算成流量。

首先，外夹式超声波流量计使用一对超声波探头，一个固定在管道外壁上，另一个则移动在管道内部。

这个移动的探头由流速决定，从而使得超声波在两个探头之间穿过。

当超声波向介质传播时，如果介质是均匀的，其速度不会改变。

但是，当遇到流体中的障碍物（例如管道内壁）时，超声波会反射。

因此，当超声波探头接收到反射回来的信号时，就可以确定两个探头之间流体的体积（即流速）。

在这个过程中，流量计会根据检测到的超声波频率和管道截面积来计算流量。

管道截面积已知（由流量计内部刻度决定），而超声波频率则是由超声波发射器发出的。

此外，外夹式超声波流量计还具有一些特殊的设计，如使用夹在管道外的探头，可以避免管道内流体对探头的影响，提高测量精度。

同时，这种设计还可以减少管道内壁的腐蚀和结垢，从而延长测量使用寿命。

另外，外夹式超声波流量计使用方便，无需停产即可安装和测量。

它适合测量各种形状的管道，如直线管道、U型管等。

而且，由于其测量准确度高、测量范围广，因此在工业生产中得到了广泛应用。

总的来说，外夹式超声波流量计的原理是基于超声波在流体中的传播特性，通过检测超声波的传播时间来计算流体的体积，再换算成流量。

其特殊的设计和优点使得它在工业生产中具有广泛的应用。

超声波流量计在日常使用中会出现的问题以及解决方案超声波流量计是一种广泛应用于工业领域的仪器，可对各类液体的流量进行非接触式测量。

但是在日常使用中，可能会出现一些问题影响其正常工作。

本文将对超声波流量计在日常使用中可能出现的问题进行总结，并提出相应的解决方案。

问题一：误差较大使用超声波流量计进行测量时，可能会出现误差较大的情况。

导致这种情况的原因有很多，比如测量环境的变化、电池电量的降低、传感器的损坏、波束的散射等等。

为了解决这个问题，我们可以采取以下措施：•清洁测量仪器及周围环境•更换电池或及时充电•更换损坏的传感器•调整波束角度，减少波束的散射问题二：测量的稳定性不够超声波流量计在测量时，可能会出现测量的稳定性不够的情况。

这通常是由于测量环境的因素影响造成的，比如水流速度的改变、水压力的变化等等。

要解决这个问题，可以采取以下方法：•安装阀门，控制水流速度•设置高于预期的数量级测量范围问题三：信号失真或不存在当我们使用超声波流量计进行测量时，有时可能会出现信号失真或者信号不存在的情况。

这可能是由于探头故障、传感器损坏或者电路损坏等原因造成的。

要解决这个问题，可以采取以下方法：•更换探头，对于老旧探头的超声波流量计应该及时更换，以免影响准确性•更换传感器•检查电路是否有损坏或松动问题四：降低噪声的影响超声波流量计也容易被周围环境的声音和震动影响，导致测量不准确。

为了解决这个问题，我们可以采取如下措施：•对使用场合进行合理的安排，避免噪声污染•尽量将仪器安装在远离噪声的地方•使用吸音材料来降噪问题五：温度变化对测量的影响超声波流量计的工作受到温度变化的影响较大，而高温或低温对其工作稳定性影响也很大。

对于这个问题，我们可以采取以下方法：•使用高温或低温型的超声波流量计•合理安装仪器，尽量避开高温或低温的环境•选用稳定性更高的超声波流量计综上所述，超声波流量计在日常使用中可能会出现多种问题，但这些问题也都有相应的解决方案。

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。

超声波流量计安装应用过程中应注意的问题
超声波流量计测量原理是通过测量流速来确定流量，上游探头A将超声波传递到下游探头B，下游探头B将超声波传递到上游探头A，超声波在两探头之间传播的时差可以测量出来液体的流速。

如图1所示。

超声波流量计经常用于测量含有固体悬浮物的液体。

在液体中含有颗粒时，流量计测量的是颗粒的速度。

因为超声波的反射物是固体，当流体流速慢时，固体颗粒漂浮在管道上面或沉积在管道底部都有可能产生错误计量。

因此，在应用中，考虑采用具有自身补偿功能的超声波流量计，在安装超声波流量计探头之前，必须在管道上打磨出一片比传感器大的光滑面积，去除铁锈和垢物，管道必须出现金属的光亮。

安装超声波流量计应避免安装在剧烈震动的管道上，使用水平管道时，一般应安装在管道的侧面，避免安装在顶部、下部（可能产生干扰信号），安装点要远离节流阀、喷口式在渐离细管道上。

另外，管道中普遍存在气泡，如果气体聚集处占据一定的有效载面积，则流量计将产生计量误差，同时，也会使超声波发生散射影响流量计的正常工作。

因此，可采取在管道上游焊接排气阀将会减少气体对流量计准确计量的影响。

其次，超声波流量计易受外界噪声的干扰，一般需要对仪表及仪表柜加装接地装置。

在使用超声波流量计时，还应考虑管道结垢对计量数
据准确度的影响。

对结垢较厚或不标准管径的管道使用超声波流量计计算流量时，如果仍按标准管径输入仪表就会产生计量上较大的误差，特别是对某些使用时间较长的管道，管径难以测量，使超声波信号难以通过。

对于此种使用时间较长的管道，一般采取将加装超声波流量计的管道更换为符合超声波流量计安装条件的直段标准不锈钢管，即可确保超声波流量计的准确计量。

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。

超声波流量计的基本原理今天咱们来聊聊超声波流量计这个超有趣的东西哦。

你知道吗？超声波流量计就像是一个超级聪明的流量小侦探呢。

它的原理呀，和声音在介质里传播的那些奇妙事儿紧密相关。

咱先说说声音传播的速度吧。

在不同的介质里，声音传播的速度是不一样的哦。

就像你在空气中说话，声音传播的速度和在水里传播的速度就有很大差别。

超声波呢，是一种频率很高的声音，高到咱们人耳都听不到啦。

超声波流量计就是利用了超声波在流体（比如水或者油之类的液体）中传播速度的变化来测量流量的。

想象一下，有两个小超声波探头，就像两个小耳朵一样，放在管道的两边。

一个探头发出超声波，这个超声波就像一个小信使，朝着另一个探头飞奔而去。

当管道里没有流体流动的时候呢，超声波就按照它在这个介质里正常的速度传播过去。

但是呀，一旦管道里的流体开始流动了，就像是给这个小信使设置了一个小障碍，又像是给它加了一股顺风或者逆风。

如果流体朝着和超声波传播相同的方向流动，那超声波就会被“推”着走得更快一点；要是流体朝着和超声波传播相反的方向流动呢，超声波就会被“拖”着，走得慢一些。

这时候就很有趣啦，流量计就像一个特别机灵的小脑袋，它能准确地检测到超声波到达另一个探头的时间。

通过比较有流体流动和没有流体流动时超声波传播时间的差异，就能算出流体的流速啦。

就好像它能从超声波这个小信使的行程变化里，读懂流体流动的小秘密。

而且哦，这个超声波在管道里传播的时候，还不是随随便便的呢。

它的传播路径是有讲究的。

有时候是沿着管道的直径方向传播，这种叫做直射式超声波流量计。

还有一种呢，是超声波在管道里经过多次反射才到达另一个探头的，就像走了一个弯弯绕绕的小路，这种就是反射式超声波流量计。

你看，超声波流量计是不是很神奇呀？它就这么巧妙地利用了超声波在流体中的传播特性，来把那些看不见摸不着的流体流量给测量出来。

这就像是它在和流体玩一个小小的时间游戏，从时间的变化里算出流量这个大秘密。

而且呀，超声波流量计还有好多优点呢。