超声波流量计原理与安装位置及方式

超声波流量计原理与安装位置及方式

超声波流量计是一种测量仪表,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超声波传感器。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。超声波流量计通过检测流体流动对超声束（或超声脉冲）的作用以测量流量，广泛应用于石油、化工、冶金、电力、给排水等领域。

流速的侧，这是超声波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。当气体比流动是，声脉冲以相同的速度（声速：C）在两个方面上传播。如果管道中的气体由一定流速V（该流速不等于零），则顺着流动方向的脉冲会传输得快些，而逆流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的传输时间相比较而言的。

根据对信号检测的原理超声流量计可分为传播速度差法（直接时差法、时差法、相位差法和频差法）、波束偏移法、多普勒法、互相关法、空间滤法及噪声法等。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。

超声波流量计在安装之前应了解现场情况，包括：

1.安装传感器处距主机距离为多少；

2.管道材质、管壁厚度及管径；

3.管道年限；

4.流体类型、是否含有杂质、气泡以及是否满管；

5.流体温度；

6.安装现场是否有干扰源（如变频、强磁场等）；

7.主机安放处四季温度；

8.使用的电源电压是否稳定；

9.是否需要远传信号及种类；

根据以上提供的现场情况，厂家可针对现场情况进行配置，必要情况下也可

特制机型。

选择安装管段对测试精度影响很大，所选管段应避开干扰和涡流这两种对测量精度影响较大的情况，一般选择管段应满足下列条件：

1、避免在水泵、大功率电台、变频，即有强磁场和震动干扰处安装机器；

2、选择管材应均匀致密，易于超声波传输的管段；

3、要有足够长的直管段，安装点上游直管段必须要大于10D（注：D=直径），下游要大于5D；

4、安装点上游距水泵应有30D距离；

5、流体应充满管道；

6、管道周围要有足够的空间便于现场人员操作，地下管道需做测试井，测试井如下：

超声波流量计一般有两种探头安装方式，即Z法和V法。

但是，当D < 200mm而现场情况为下列条件之一者，也可采用Z法安装：

1、当被测量流体浊度高，用V法测量收不到信号或信号很弱时；

2、当管道内壁有衬里时；

3、当管道使用年限太长且内壁结垢严重时；

对于管道条件较好者，即使D稍大于200mm，为了提高测量精度，也可采用V法安装。