多通道超声波流量计的丈量原理及利用
导读：先容了多通道超声波流量计的测量原理及安装请求引言超声波用于气体和流体的流速测量有很多长处。和传统的机械式流量仪表、电磁式流量仪表比拟它的计量精度高、对…
先容了多通道超声波流量计的测量原理及安装请求 引言 超声波用于气体和流体的流速测量有很多长处。和传统的机械式流量仪表、电磁式流量仪表比拟它的计量精度高、对管径的适应性强。流量计对保证产品质量、提高生产效率、促进科学技术的发展都具有重要的作用。非接触流体、使用便利、易于数字化治理等等。近年来，因为电子技巧的发展，电子元气件的本钱大幅度降落，使得超声波流量仪表的制作本钱大大下降，超声波流量计也开端遍及起来。 多通道（也叫多声道）测量是近年来流量测量的一个研讨热门，很多流量计都在原有技术的基本上向多通道测量改良，采取多通道测量有以下两个起因：延伸声程和肯定截面流速分布。 1、多通道测量超声波流量计溯量原理 1.1时差法超声波流量计测量原理 当超声波束在液体中流传时，液体的流动将使传布时光产生渺小变化，并且其流传时间的变更正比于液体的流速。因而通过接受到的超声波就可以检测出流体的流速，从而换算成流量。其原理图如图1所示： 常用单声道的时差法超声波流量计是以超声波的时光差方式为基本。应用超声波脉冲在通过液体顺逆两方向上传布速度之差，来求圆管内液体的流量，其关联表白式如下： 1.2以断定截面流速分布为目标的多通道测量 流 体的流态可以分为层流和紊流两种，而单声道测量求出的是声路上的均匀线速度，为了求出流量，仅晓得这个均匀速度是不够的，必需晓得流速在横截面上的分布曲 线，为此可以在管壁上安装多对换能器，每对换能器声束所在平面与管道轴线彼此平行，且每对换能器的测量原理和前面所述的单通道基原形同，应用每个声道测得 的数据近似求出横截面上的分布曲线，进而求出平均面速度和流量。 如图2所示是一个3声道测量的例子： 1.3延伸声程跟断定流速散布相联合的多通道丈量以2声道丈量为例子，其声道从管道截面跟侧面上看如图3所示： 图 中的4个超声波探头都安装在过轴线的统一个平面上，管道同侧的2个探头一个方向向上一个向下，每一路超声波都是经由管壁的的两次反射回到同侧的探头，这样 不仅可以延长声程，而且可以得到两个声道测量的平均值，使测量更精确，为了更精确地确定流速分布，还可以采取4声道5声道等。 目。超声波流量计采 用了先进的多脉冲技术、使流量仪表更能适应工业现场的环境，计量更方便、经济、准确。前已经投入利用的多通道超声波流量计中，以肯定截面流速散布为目标的 多通道测量的通道数目最大可到达9个，再加上准确的数学剖析，如插值法等，其测量精度能够到达&le4=0.1-0.2％。 2超声波流量。气体超声波流量计计夹装式探头直接安装在工艺管道上，而不是插进管道。计安装提议 超 声波流量计的个别装置前提应当满意某多少个准则，即保障装备的牢靠性，准确性，可反复性和长期的稳固性。管线内的气体或固体被限度到最小以避免流量计发生 过错。事实上，气泡或者固体颗粒影响超声波在管道中传输，仪表会产生不牢靠的数据。因为管线比拟长，压力丧失简直不存在，不会发生憋压景象，气相的转换也 能够防止。 2.1安装环境的请求 2.1.1环境温度：高寒、高热环境既有可能缩短仪表的应用寿命，更有可能侵害仪表的测量机能，因而，任 何测量仪表都会对外界环境温度的适应才能做出本身的详细划定。在某些特别情形下（比方，被测介质与外界环境之间的温差较大并且测试流量较低），为防备外界 环境温度对测量成果造成的附加影响，倡议对仪表及其高低游的测量管加装遮雨防晒设施或者采用必要的隔热保温办法。 2.1.2振动：超声波流量计固然在出厂前都经由了严厉的机械振动实验，然而作为一种精细的测量仪表，假如长期在凑近振动源或存在振动的环境中应用，其测量机能及寿命都有可能受到重大的影响。 因此，独一的办法就是阔别或打消振动。 2.1.3 噪声：超声波流量计作为一种以微电技巧为基础的高精度测量装备，固然其自身具有必定的抗外界电磁和电子烦扰的才能，然而安装现场往往庞杂多变，假如错误使 用环境中的噪声提出要求，那么在设计和安装时就有可能因为忽视将其置于电磁场所电子烦扰环境之中，好比变压器或固定的无线通信场合邻近，仪表测量的正确性 及工作的可靠性就因此可能受到影响。 |