什么是超聲波流量計 超聲波流量計原理及安裝使用說明

超聲波流量計是通過檢測流體流動對超聲束(或超聲脈沖)的作用以測量流量的儀表。超聲波流量計是一種非接觸式測量流速的方法，它使用聲波振動來測量液體的流速。超聲波流量計是固定在管道外部的夾緊裝置，可以在不損壞傳感器的情況下測量腐蝕性液體。

1、工作原理不同

電磁流量計是根據法拉第電磁感應定律進行流量測量的流量計，而超聲波流量計是根據超聲波束在管道中順流逆流的時間差來測量流量的。

2、可測量介質不同

電磁流量計對被測液體的電導率下限是有要求的，一般是需要被測介質的電導率不低于5uS/cm。而超聲波流量計相對測量范圍比較大，它可以測量電磁流量計不能測量的氣體和蒸汽，對一些工業上強腐蝕性、非導電性、放射性以及易燃易爆介質也能做到較高精度測量。

3、應用領域略不同

電磁流量計主要是采用電磁波進行測量，電磁波具有頻率高衰減小，因此多用于儲罐，電磁流量計的口徑可以做到DN2000以上。而超聲波流量計主要采用聲波進行測量，聲波頻率低測量單位小，應用面比較窄，管段式的超聲波流量計極少有能做到DN800以上的口徑。

4、準確度不同

超聲波流量計測量管道因結垢，會嚴重影響測量準確度，帶來顯著的測量誤差，甚至在嚴重時儀表無流量顯示。電磁流量計用來測量帶有污垢的粘性液體時，會帶來測量誤差，電極上污垢物達到一定厚度，可能導致儀表無法測量。Ma_igoo編輯提醒大家，兩種流量計都容易受到管道清潔度的影響，因此在使用在應注意流體的雜質處理，保證測量準確性。

超聲波流量計原理根據檢測的方式，可分為傳播速度差法、多普勒法、波束偏移法、噪聲法及相關法等不同類型的超聲波流量計。

超聲波流量計采用時差測量的原理：通過管壁，介質，壁的另一側發射一個探頭信號，由另一個探頭接收，同時，第二個探頭的發射信號也是第一個探頭由于介質速度的影響，接收到Δt的滯后，根據計算可以得出結論，速度V與時間差ΔtV =（C2）/ 2 lxΔt之間的轉換關系，則可以得到流量值Q。

多普勒超聲波流量計的工作原理是多普勒效應，這是聲波頻率變化的物理現象。在超聲波流量計的情況下，當被運動中的懸浮顆粒或氣泡（不連續性）反射時，超聲波信號的頻率變化（多普勒效應）與液體的流速成正比。

1、插入式超聲流量計：可不停產安裝和維護。采用陶瓷傳感器，使用我公司專用鉆孔裝置進行不停產安裝。一般為單聲道測量，為了提高測量準確度，可選擇三聲道。

2、管段式超聲流量計：需切開管路安裝，但以后的維護可不停產。可選擇單聲道或三聲道傳感器。

3、外夾式超聲流量計：能夠完成固定和移動測量。采用專用耦合劑(室溫固化的硅橡膠或高溫長鏈聚合油脂)安裝，安裝時不損壞管路。

4、便攜式超聲流量計：便攜使用，內置可充電鋰電池，適合移動測量，配接磁性傳感器。

5、手持式超聲流量計：體積小，重量輕，內置可充電鋰電池，手持使用，配接磁性傳感器。

6、防爆型超聲流量計：用于爆炸性環境液體流量測量，為防爆兼本安型。即轉換器為防爆型，傳感器為本質安全型。

1、根據要測量的介質進行選型，要考慮含水量、含氣量、雜質等，確定選用液體超聲波流量計還是選用氣體超聲波流量計。

2、根據測量精度要求選擇使用單聲道類型還是選用多聲道類型的。單聲道超聲波流量計的測量精度一般低于多聲道超聲波流量計。

3、根據安裝現場條件及準確度要求選擇使用管段式超聲波流量計或是外夾式超聲波流量計。管段式超聲波流量計適用對準確度要求較高，口徑較小的情形。外夾式超聲波流量計適用于對測量準確度要求不高，口徑較大的情形。如果安裝現場的管道不能停工也不能斷開，便只能選擇外夾式超聲波流量計。

4、綜合考慮經濟實力及其它方面的因素進行選擇。

1、避免靠近鐵性物體及帶有強超聲波場的設備（如大變送器、發電機等）。

2、應盡量處在水泵后端的位置，而不能在抽吸測，尤其超聲波流量計的閥門，應安裝在流量計下游側。

3、應該保持干燥通風，避免日曬雨淋。據買購小編了解，若溫度高于60℃，濕度大于95%，將影響測量結果的準確性。

4、M aigoo小編建議將超聲波流量計安裝在活動方便的的位置，便于維修養護。

目前，常用的超聲波流量計安裝方式按照傳感器類型可分為三種：

1、外夾式傳感器安裝時，首先要把傳感器管外壁的擬安裝位置打磨光滑，然后用耦合劑將傳感器(探頭位置)與管外壁粘在一起，再用專門的裝置加以固定，這樣會更加牢固。

2、插入式傳感器安裝時，要用鉆孔設備在運行狀態下將傳感器的探頭插入管路中。

3、管段式傳感器安裝時，需要切斷直管段，再用法藍連接。

超聲波流量計傳感器的安裝方式又細分為Z、V、N、W四種：

1、V方式安裝是超聲波流量計很常見且標準的安裝方法，可測管徑范圍為25mm—400mm。安裝時要注意將上下兩端傳感器水平對齊，使其中心連線與輸水管道軸線水平一致。V式安裝優點是使用方便，測量準確。

2、Z方式安裝通常適用于輸水管道比較粗、水介質中有懸浮物不潔凈或是管道內壁結垢太厚而使V式安裝信號失真不靈敏，機器無法正常工作的情況下。可測管徑范圍一般在100mm—600mm左右。這種安裝方式的優勢是超聲波在管道中可以直接傳輸，沒有反射，信號損耗小。

3、N方式安裝的特點是通過延長超聲波傳輸距離來提高測量精度。安裝時，超聲波束能夠在管道中反射兩次，穿過流體三次，因此更適于測量小管徑管道。

4、W方式安裝與N方式一樣，也是通過延長超聲波傳輸距離來提高小管徑的測量精度。不同的是，W方式安裝時，超聲波束在管內反射三次，穿過流體四次，適用于測量50mm以下的小管。詳細>>

1、超聲波流量計傳感器必須在管道處于非工作狀態時安裝，具體安裝時需要對兩條支線進行交替切換。

2、確保傳感器安裝單元的尺寸與管徑一致，上下誤差不得超過1%。

3、超聲波流量計傳感單元應安裝在水平方向45°的范圍內，可以有效避免換能器聲波表面受顆粒或空氣干擾。

4、上下游應保證有必要的直管段，上游直管段最少10D，下游直管段至少為5D。

5、超聲波流量計安裝需要在無阻力部分，前后避開阻力構件如（彎頭、閥門、變徑處）。

6、換能器安裝處和管道壁反射處必須避開接口和焊縫。

7、換能器安裝必須達到一定的要求，特別是管道襯里、垢層需要達到厚度要求，避免二者之間存在間隙。重視管道內壁銹跡的清潔工作，采用合適的方式進行清理。

8、換能器工作表面與管式輸送機管壁之間應選擇合適的耦合劑，防止有其他的傳播介質進入而降低測量的精度。

1、超聲波流量計的流量測量范圍由被測氣體的實際流速確定。不同的氣體介質其實際流速也有所區別，使用時應確認其使用范圍是否能滿足被測氣體流量的測量要求。

2、受到諸多外部因素的影響，超聲波流量計在工作過程中可能會出現一定的誤差，如果外部干擾頻率與其工作頻率基本一致，那么會降低傳輸的效率和精度，最終測量的流量結果準確性降低。因此在具體設計與安裝過程中需要考慮到上述因素，使得流場條件保持較高的穩定性。

3、受生產技術和運輸等原因的影響，被測氣體中或多或少的會含有一些污染物。這些雜質和污染物會影響測量結果，所以在超聲波流量計使用時必須重視管道的清潔工作。采用先進的檢測工具，明確流量計內部的雜質情況，采取合適的方式及時清理，避免影響到最終的測量結果。

4、必須重視超聲流量計的維護與檢測工作，檢測聲道的故障情況，針對存在的異常問題進行分析和處理；清理超聲換能器表面的雜質，此外還需要對其他的部件進行檢測分析。一般需要每年對超聲波流量計進行檢定，檢定周期最大為2年，否則無法保證其處于正常的工作狀態。詳細>>

1、開機無任何顯示、黑屏。

開機無顯示、黑屏先檢查電源是否正常，線路是否供電。如果供電正常，檢查電壓是否與儀表的額定值相對應，保險絲是否燒斷，如以上問題不存在，請致電本公司專業技術人員咨詢。

2、開機后儀表僅有背光，無任何字符顯示。

開機后儀表僅有背光，無其他任何字符顯示，此情況一般重新上電即可，重新上電后不能解決請致電本公司專業技術人員咨詢。

3、插入式超聲波流量計使用一段時間后信號降低。

插入式探頭在使用一段時間后信號降低可能探頭發射角度發生偏移或探頭表面結垢。請重新調整探頭角度，清冼探頭發射面。

4、外夾式超聲波流量計使用一段時間后信號變弱。

由于管道長時間運行，內部可能結垢太多影響信號發射，此種情況需要清理結垢；還有一種情況就是外夾傳感器與管道之間有了間隙，建議打磨處理管道外壁，重新安裝外夾傳感器。其它情況請致電公司專業技術人員咨詢。

5、超聲波流量計在現場強干擾下無法正常使用。

儀表在現場強干擾下無法使用是由于供電電源波動范圍較大，周圍有變頻器或強磁場干擾，接地線不正確。建議為超聲波流量計提供穩定的供電電源，遠離動力電及變頻器避免強磁場干擾，超聲波流量計需良好的接地。

6、瞬時流量值波動大。

瞬時流量值波動大表現為信號強度波動大和本身測量流體波動大兩方面。建議調整好探頭位置，提高信號強度和信號質量，保證信號強度穩定，通過M40窗口增加阻尼系數起到平穩信號作用；如本身流體波動大，則表明是因為選擇的安裝位置欠佳，需要重新選點，確保前10D后5D的工況要求。確定安裝位置后，建議先用手持式流量計或便攜式流量計測量一下管道內流量是否穩定，避免錯誤安裝。

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