關于串接式超聲波流量計基本概述

點擊次數：2571 發布時間：2021-03-19 07:36:46

固定安裝在管道上的串接式超聲波流量計能對連續的流動過程進行測定，并具有精度高、無需維護和與雷諾系數無關等特點。這種流量計配置的選擇種類如下。

1)法蘭或焊接連接

該儀器采用法蘭或焊接連接方式以串聯形式嵌人整體的管道系統中(見圖5.12)。應用范圍從飲料和供暖管道到原油管道。

2)標準的雙聲道測量

圖5.13是在管道中雙并行測量聲道的位置示意圖。這種離管道中心有一定間距的聲道配置使測量結果與雷諾系數完全無關，并且無論是層流還是紊流的流速分布都能達到近似相同的測量結果。但是，當流速分布形狀產生非對稱的畸變時，雙通道測量方法的測量精度明顯變差。因此，在流量計前需采用入口引導管道使流速分布趨于軸向對稱。

3)可在運行工況條件下更換超聲波傳感器的結構

傳感器安放在全焊接的傳感器外殼內，殼內面向管道固定有一塊能透過超聲波的窗口材料。這樣，在運行條件下能方便地更換傳感器(見圖5.14)。

4)測量管道的標稱口徑和測量范圍

該儀器有從DN25到DN3000的標稱直徑可供選擇。它們能精確測量在1m³/h～100000m³/h范圍內的流量。

3000mm的流量計要在現場進行標定后才能使用。但是，這樣大的儀器不能采用濕標定方法。標定的參數必須由傳感器間距和管道的內徑通過計算得出。這樣，測量精度(示值相對誤差)能達到2%。

5)大量程的測量

經過對水的精確標定，這種結構的超聲波流量計能達到足夠高的精度和較大的測量量程1:35(見圖5.15)。它可替代量程小、長期運行穩定性差和由于磨損使使用壽命縮短的壓差式流量計。

通常，按照廠商規定，被測介質溫度能允許達到150℃～200℃在石化領域內許多管道中，介質溫度超過500℃或壓力可達150MPa，這時，用戶應按要求選擇特制產品。

6)溫度和壓力分別達到500℃和150MPa的時差式超聲波流量計

該流量計的工作原理同上。為了在高溫環境下保護壓電傳感器和限制壓力作用，不能僅采用傳感器前幾毫米厚的窗口材料(見圖5.14)。因此，傳感器可前置過渡桿加以保護(見圖5.16)。

超聲波信號經過過渡桿向流體發送和接收。壓電傳感器可遠離很熱的測量管道，以便能避免壓電元件過熱損壞。過渡桿的安裝表面和管道都能承受150MPa的壓力。各廠商生產的過渡桿的結構都各不相同。整體過渡桿通過特殊的外部造型使超聲波聚集在過渡桿內傳播，而不能向外傳播。另一種結構是采用多根細金屬棒扎成過渡桿，這也能達到同樣的效果。

超聲波脈沖通過過渡桿所需的附加時間由測量變送器在確定T1和T2時間時自動給予補償。
高溫和高壓超聲波探頭原理