不管是外夾式超聲流量計(jì)還是插入式超聲波流量計(jì)都是非接觸式流量計(jì),因儀表流通通道未設(shè)置任何阻礙件,均屬流量計(jì),是適于解決流量測(cè)量困難問(wèn)題的一類(lèi)流量計(jì),特別在大口徑流量測(cè)量方面有較突出的優(yōu)點(diǎn),它是發(fā)展迅速的一類(lèi)流量計(jì)之一。插入式非接觸式流量計(jì) 采用時(shí)差式測(cè)量原理:一個(gè)探頭發(fā)射信號(hào)穿過(guò)管壁、介質(zhì)、另一側(cè)管壁后,被另一個(gè)探頭接收到,同時(shí),第二個(gè)探頭同樣發(fā)射信號(hào)被個(gè)探頭接收到,由于受到介質(zhì)流速的影響,二者存在時(shí)間差Δt,根據(jù)推算可以得出流速V和時(shí)間差Δt之間的換算關(guān)系V=(C2/2L)×Δt,進(jìn)而可以得到流量值Q。
時(shí)差法,測(cè)量順逆?zhèn)鞑r(shí)傳播速度不同引起的時(shí)差計(jì)算被測(cè)流體速度。它采用兩個(gè)聲波發(fā)送器(SA和SB)和兩個(gè)聲波接收器。(RA和RB)。同一聲源的兩組聲波在SA與RA之間和SB與RB之間分別傳送。它們沿著管道安裝的位置與管道成θ角(一般θ=45°)(圖1)。由于向下游傳送的聲波被流體加速,而向上游傳送的聲波被延遲,它們之間的時(shí)間差與流速成正比。也可以發(fā)送正弦信號(hào)測(cè)量?jī)山M聲波之間的相移或發(fā)送頻率信號(hào)測(cè)量頻率差來(lái)實(shí)現(xiàn)流速的測(cè)量。相位差法 測(cè)量順逆?zhèn)鞑r(shí)傳播時(shí)由于時(shí)差引起的相位差計(jì)算速度。它的發(fā)送器沿垂直于管道的軸線發(fā)送一束聲波,由于流體流動(dòng)的作用,聲波束向下游偏移一段距離。
偏移距離與流速成正比。頻差法 測(cè)量順逆?zhèn)鞑r(shí)傳播時(shí)的聲環(huán)頻率差。當(dāng)超聲波在不均勻流體中傳送時(shí),聲波會(huì)產(chǎn)生散射。流體與發(fā)送器間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí),發(fā)送的聲波信號(hào)和被流體散射后接收到的信號(hào)之間會(huì)產(chǎn)生頻移。頻移與流體流速成正比。被測(cè)流體的區(qū)域位于發(fā)射波束與接收到的散射波束的交叉之處。要求波束很窄,使兩波束的夾角θ不致受到波束寬度影響。也可只采用一個(gè)變換器既作為發(fā)送器又作為接收器,這種方式稱(chēng)為單通道式。在單通道流量計(jì)中,發(fā)送器間隔地發(fā)送聲脈沖信號(hào)。
超聲波流量計(jì)可按照以下步驟操作:
1、觀察安裝現(xiàn)場(chǎng)管道是否滿足直管段D后5D以及離泵30D的距離。(D為管道內(nèi)直徑)
2、確認(rèn)管道內(nèi)流體介質(zhì)以及是否滿管。
3、確認(rèn)管道材質(zhì)以及壁厚(充分考慮到管道內(nèi)壁結(jié)垢厚度)。
4、確認(rèn)管道使用年限,在使用10年左右的管道,即使是碳鋼材質(zhì),也采用插入式安裝。
5、前四步驟完成后可確認(rèn)使用何種傳感器安裝。
6、開(kāi)始向表體輸入?yún)?shù)以確定安裝距離。
7、非常重要:精確測(cè)量出安裝距離。外夾式可選安裝傳感器大概距離,然后不斷調(diào)試活動(dòng)傳感器以達(dá)到信號(hào)和傳輸比匹配。插入使用專(zhuān)用工具測(cè)量管道上安裝點(diǎn)距離,這個(gè)距離很重要,它直接影響表的實(shí)際測(cè)量精度,所以進(jìn)行多次測(cè)量以求較高精度。
8、安裝傳感器,調(diào)試信號(hào),做防水,歸整好信號(hào)電纜,清理現(xiàn)場(chǎng)線頭等廢棄物,安裝結(jié)束。