超聲波流量計是一種測量流速的非接觸式裝置。它們是夾緊裝置,可連接到管道外部,可在不損壞傳感器的情況下測量腐蝕性液體。兩種類型的超聲波流量計,多普勒和傳輸時間,每種功能都通過兩種不同的技術。多普勒超聲波流量計必須具有顆粒或氣泡以反射超聲波信號。必須考慮固體或氣泡的濃度和尺寸的下限,并且液體必須以足夠高的速率流動以保持固體懸浮。然而,傳輸時間超聲波流量計比較從一個傳感器發射超聲波信號到下一個傳感器的時間差。
熱門行業應用
工作原理
操作的基本原理采用超聲信號的頻移(多普勒效應),當它被懸浮顆粒或運動中的氣泡(不連續)反射時。該計量技術利用聲波的物理現象,當通過流動液體中的移動不連續性反射時,該聲波會改變頻率。超聲波被傳輸到具有流動液體的管道中,并且不連續性以略微不同的頻率反射超聲波,該頻率與液體的流速成正比。目前的技術要求液體含有至少百萬分之100(PPM)的100微米或更大的懸浮顆粒或氣泡。
多普勒超聲波流量計的工作原理是多普勒效應,這是聲波變化頻率的物理現象。在超聲波流量計的情況下,超聲波信號的頻率變化(多普勒效應)與液體在被運動中的懸浮顆粒或氣泡(不連續)反射時的流動速率成正比。
運輸時間超聲波流量計測量從第一換能器發射超聲波信號到第二換能器接收超聲波信號之間的時間差。比較上游和下游測量值。如果沒有流量,則兩個方向的行程時間相同。當存在流動時,如果沿相同方向行進,聲音移動得更快,而如果移動則聲音移動得更慢。
您如何選擇合適的磁流量計?
超聲波流量計也是需要低壓降的應用的理想選擇,并且需要低維護。超聲波多普勒流量計是一種體積流量計,非常適用于曝氣液體,如廢水或漿液。運輸時間超聲波流量計是清潔液體應用(如水和油)的理想選擇。
超聲波流量計有三種主要類型。諸如輸出類型(模擬或數字),管道尺寸,最小和最大過程溫度,壓力和流速等因素都會影響哪種超聲波流量計適合您的應用。
設計變化
夾式超聲波流量計有單傳感器或雙傳感器兩種版本。在單傳感器版本中,發射和接收晶體被封裝在同一傳感器主體中,該傳感器主體被夾在管道表面的單個點上。耦合化合物用于將傳感器超聲連接到管道。在雙傳感器版本中,發射晶體位于一個傳感器主體中,而接收晶體位于另一個傳感器主體中。夾式多普勒流量計受到管壁本身以及傳感器與墻壁之間的任何空氣空間的干擾。如果管壁由不銹鋼制成,它可能將傳輸信號傳導得足夠遠,以使返回的回波足夠移動以干擾讀數。還有銅內置聲學不連續性,混凝土襯里,塑料襯里,和玻璃纖維增??強管。這些足以顯著地散射傳輸信號或衰減返回信號。這大大降低了流量計的精度(僅在±20%范圍內),并且在大多數情況下,如果管道是帶襯里的,則夾緊式儀表根本不起作用。
如何安裝超聲波流量計
多普勒和渡越時間流量計都設計成夾在管道外部而不會破壞管線或中斷流動。這也消除了壓力損失并防止泄漏,這在內聯流量計中很常見。
超聲波流量計的準確性依賴于正確的安裝。管道中的大的溫度變化或大量的振動可能影響換能器的對準和聲學耦合到管道。在大多數情況下,如果管道內襯銅,混凝土,塑料或玻璃纖維等材料,超聲波流量計根本不起作用。安裝過程中必須考慮這些因素。此外,為了提供精確的體積流量,所有超聲波流量計都需要管道充滿。
熱門行業應用
超聲波流量計主要用于石油和天然氣工業。它們還用于化學,制藥,食品和飲料,金屬,采礦,紙漿和造紙以及廢水處理行業。
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