1、 管道超声波流量计原理
1.1,超声波流速检测原理
当超声波在流动的流体中传播时,携带着流体流速的信息。因此,接收到的超声波可以检测流体的速度,并将其转化为流动。超声波脉冲通过管道从一个传感器传输到另一个传感器,就像渡船过河一样。当流体不流动时,声脉冲以相同的速度向两个方向传播(声速,c)。如果管道中的气体具有一定的速度V(速度不等于零),则沿流动方向的声脉冲传播速度较快,而逆流动方向的声脉冲传播速度较慢。这样,下行传输时间TD将更短,上行传输时间TU将更长。
1.2. 超声波检测流体速度的方法
a,将超声波的长短与流体不流动时的传播时间进行比较;根据检测方法,可分为
B、传播速度差法
C、多普勒法
D等不同类型的超声波流量传感器,超声流量传感器是近年来随着集成电路技术的飞速发展而得到应用的传感器。
1.3. 管道超声波流量计的组成
管道超声波流量计由超声波换能器、管体、电子电路和流量显示积累系统组成。超声发射换能器将电能转换成超声能,并将其发射到被测流体中。接收器接收到的超声波信号经电子电路放大,转换成代表流量的电信号,提供给显示积分仪进行显示积分。实现了流量的检测和显示。超声波流量传感器是近年来随着集成电路技术的飞速发展而应用的新型流量计。
1.4管道超声波流量计工作过程
通过测量流量来确定管道超声波流量计的流量
1.4.1上游探头a向下游探头B发射超声波
1.4.2下游探头B向上游探头a发射超声波
1.4.3通过测量探头a和探头B之间的超声波传播,利用时间差和流体特性计算流体速度。
注:管道式超声波流量计应尽量避开超声波干扰源,被测介质必须是均匀介质,并保持管内充满。最好避免接近闭式出水口、变形管、法兰、弯头等,测得的管头应为一段水平直管,上游应大于10d,下游应大于5D(D为管径)
2。管道式超声波流量计的应用
管道式超声波流量计适用于工业环境中无大浓度悬浮颗粒或气体的最清洁、最均匀液体的流量和热量的连续测量。广泛应用于工厂污水排放监测、固井泥浆流量测量、油田含油污水流量测量、油井注入水流量测量、自来水流量测量、工业循环水流量测量、生产过程用水量测量、选矿浆液流量测量等,选矿浆液流量测量、铝酸钠等工艺流量测量与控制、冷却循环水流量测量、发电机组盘管冷却水流量测量、牛奶流量测量等方面。