超聲波流量計(jì)的工作原理是怎么樣的

現(xiàn)如今，超聲波流量計(jì)逐漸應(yīng)用的越來(lái)越廣泛了，像是很多的的地方，比如說(shuō)大型樓宇，自來(lái)水廠，食品醫(yī)藥等等，所以說(shuō)超聲波流量計(jì)，現(xiàn)在真的是很重要，今天帶領(lǐng)大家詳細(xì)來(lái)講講超聲波流量計(jì)的相關(guān)事項(xiàng)。

什么是超聲波流量計(jì)

超聲流量計(jì)是指一種基于超聲波在流動(dòng)介質(zhì)中傳播速度等于被測(cè)介質(zhì)的平均流速與聲波在靜止介質(zhì)中速度的矢量和的原理開(kāi)發(fā)的流量計(jì)，主要由換能器和轉(zhuǎn)換器組成，有多普勒法、速度差法、波束偏移法、噪聲法及相關(guān)法等不同類(lèi)型。

超聲波流量計(jì)的結(jié)構(gòu)主要分為超聲波信號(hào)發(fā)生器、信號(hào)接收器以及信息處理電路、流量顯示。其中首先通過(guò)超聲波信號(hào)發(fā)生器發(fā)送信號(hào)，接收傳感器接受信號(hào)，獲得時(shí)間差值，根據(jù)信息處理電路將超聲波信息進(jìn)行處理，以電信號(hào)的形式將流量傳送給顯示屏并將結(jié)果顯示出來(lái)。

超聲波流量計(jì)的工作原理是什么

超聲波流量計(jì)(Ultrasonic flowmeter)是通過(guò)檢測(cè)流體流動(dòng)對(duì)超聲波束的作用以測(cè)量流體流速的信息的裝置，根據(jù)對(duì)信號(hào)的檢測(cè)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(guān)法。多普勒法是利用聲學(xué)多普勒原理，通過(guò)測(cè)量不均勻流體中散射體散射的超聲波多普勒頻移來(lái)確定流體流量的，適用于含懸浮顆粒、氣泡等流體流量測(cè)量。波束偏移法是利用超聲波束在流體中的傳播方向隨流體流速變化而產(chǎn)生偏移來(lái)反映流體流速的，低流速時(shí)，靈敏度很低適用性不大。目前是應(yīng)用最為廣泛的是”時(shí)差法”測(cè)量原理。結(jié)合多脈沖技術(shù)、數(shù)字信息處理技術(shù)以及信號(hào)處理電路將測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示。

”時(shí)差法”是通過(guò)發(fā)送傳感器產(chǎn)生出超聲波信號(hào)并將其散發(fā)于空氣流中，信號(hào)通過(guò)管壁、流體到接收傳感器上，同時(shí)，接收傳感器發(fā)散同樣的超聲波信號(hào)，信號(hào)經(jīng)過(guò)管壁、流體到發(fā)送傳感器上。此時(shí)，因?yàn)榱魉俚拇嬖谑沟脮r(shí)間差值，可根據(jù)時(shí)間差算出流速，進(jìn)而算出流量。

超聲波流量計(jì)分類(lèi)

聲波按性質(zhì)分為電磁波和機(jī)械波兩大類(lèi)。電磁波是由于電磁力的作用而產(chǎn)生的，是電磁場(chǎng)變化在空間的傳播過(guò)程。電磁波按頻率可分為無(wú)線(xiàn)電波、紅外線(xiàn)、可見(jiàn)光、紫外光、X射線(xiàn)等。機(jī)械波是由于機(jī)械力產(chǎn)生的機(jī)械波動(dòng)在介質(zhì)中的傳播，它傳播的是機(jī)械能，僅能在介質(zhì)中傳播。聲波是一種機(jī)械波，按頻率分為次聲波、可聞聲波、超聲波。頻率低于20Hz的波是次聲波；頻率在20~20000Hz的波成為可聞聲波；頻率在20kHz以上的波稱(chēng)之為超聲波。

超聲波流量計(jì)特點(diǎn)是什么

1. 1)外縛式安裝，安裝及更換時(shí)不用破管，省去繁瑣工作及費(fèi)用;
2. 2)工作自動(dòng)尋找，確保測(cè)量的最佳狀態(tài)和精度，自動(dòng)定位判斷，保證安裝正確、快速、簡(jiǎn)便;
3. 3)模塊化設(shè)計(jì)，各功能塊可以互換，便于維修;
4. 4)測(cè)量范圍大，流速達(dá)± 15 m / s，管徑80 ～000 mm，并保持標(biāo)定精度;
5. 5)可測(cè)量多種不同液體．

超聲波流量計(jì)如何安裝調(diào)試

1. 1 安裝時(shí)要注意的步驟
2. 1)觀察安裝現(xiàn)場(chǎng)管道是否滿(mǎn)足直管段前10D后 5D以及離泵 30D的距離要求 ( D為管道內(nèi)直徑) ．
3. 2)確認(rèn)管道內(nèi)流體介質(zhì)以及是否滿(mǎn)管．
4. 3)確認(rèn)管道材質(zhì)以及壁厚．
5. 4)前三步驟完成后可確認(rèn)使用何種傳感器安裝．
6. 5)傳感器選擇完畢后，開(kāi)始向表體輸入?yún)?shù)以確定安裝距離．
7. 6)測(cè)量出安裝距離至關(guān)重要．

超聲波流量計(jì)安裝方式

在安裝探頭前，首先要確定測(cè)量位置和安裝方式．通常情況下采用 V方式測(cè)量，當(dāng)被測(cè)液體的濁度較高時(shí)，接受信號(hào)強(qiáng)度較弱時(shí)宜采用 Z方式測(cè)量，使接收到的是較強(qiáng)的聲波直接折射信號(hào)，有利于儀表的穩(wěn)定性．

Z 型安裝方式

”Z”型安裝一般適用于輸水管道粗或水介質(zhì)不很潔凈或管道內(nèi)壁有水垢而使”V”式安裝信號(hào)失真狀況．一般說(shuō)來(lái)，300 mm以上管徑的輸水管道選用”Z”式安裝較適宜，”Z”式安裝的可測(cè)管徑范圍通常在 100～600 mm．安裝傳感器( 探頭) 時(shí)須注意上下游兩傳感器( 探頭) 與輸水管道軸線(xiàn)在同一平面內(nèi)，且下游傳感器( 探頭) 在低位、上游傳感器( 探頭) 在高位．

超聲波流量計(jì)使用中的常見(jiàn)故障與處理

1)瞬時(shí)流量計(jì)波動(dòng)大．

故障原因: 信號(hào)強(qiáng)度波動(dòng)大; 本身測(cè)量流體波動(dòng)大．

處理對(duì)策: 調(diào)整好探頭位置，增強(qiáng)信號(hào)強(qiáng)度( 保持在 3!以上) 保證信號(hào)強(qiáng)度穩(wěn) 定，如本身流體波動(dòng)大，則位置不好，重新選點(diǎn)，確保前 10D后 5D的工況要求．

2)讀數(shù)不準(zhǔn)確．

故障原因: a) 傳感器裝在水平管道的頂部和底部的沉淀物，干擾超聲波信號(hào)．b) 傳感器裝在水流向下的管道上，管內(nèi)未充滿(mǎn)流體．

處理對(duì)策: a) 將傳感器裝在管道兩側(cè)．b) 將傳感器裝在充滿(mǎn)流體的管段上．

3)傳感器是好的，但流速低或沒(méi)有流速．

故障原因: a) 由于管道外的油漆、鐵銹未清除干凈．b) 管道面凹凸不平或安裝在焊接縫處．c) 管道圓度不好，內(nèi)表面不光滑，有管襯式結(jié)垢．若管材為鑄鐵管，則有可能出現(xiàn)此情況．d) 被測(cè)介質(zhì)為純凈物或固體懸浮物過(guò)低．e) 傳感器安裝纖維玻璃的管道上．f) 傳感器安裝在套管上，則會(huì)削弱超聲波信號(hào)．g) 傳感器與管道耦合不好，耦合面有縫隙或氣泡．

處理對(duì)策: a) 重新清除管道，安裝傳感器．b) 將管道磨平或遠(yuǎn)離焊縫處．c) 選擇鋼管等內(nèi)表面光滑管道材質(zhì)或襯的地方．d) 選用適合的其它類(lèi)型儀表．e) 將玻璃纖維除去．f) 將傳感器移到無(wú)套管的管段部位上．g) 重新安裝耦合劑．

4)開(kāi)機(jī)無(wú)顯示

故障原因: 電源電壓與儀表額定值不對(duì)應(yīng)或保險(xiǎn)絲燒斷．

處理對(duì)策: 檢查電源電壓是否與儀表的額定值相對(duì)應(yīng)，保險(xiǎn)絲是否燒斷．如不是以上原因則通知廠家專(zhuān)業(yè)人員處理．

5)開(kāi)機(jī)后儀表背光而無(wú)任何字符顯示．故障原因: 一般為芯片程序丟失．

處理對(duì)策: 通知廠家專(zhuān)業(yè)人員處理．

6)儀表在現(xiàn)場(chǎng)強(qiáng)干擾下無(wú)法使用．

故障原因: 供電電源波動(dòng)范圍較大或四周有變頻器或強(qiáng)磁場(chǎng)干擾或接地線(xiàn)不正確．

處理對(duì)策: 給儀表提供穩(wěn)定的供電電源; 或?qū)x表安裝遠(yuǎn)離變頻器和強(qiáng)磁場(chǎng)干擾; 或規(guī)范設(shè)置接地線(xiàn)．

5.定期維護(hù)

與其他流量?jī)x表相比，超聲波流量計(jì)的維護(hù)量是比較小的．對(duì)于外貼換能器超聲波流量計(jì)，安裝以后無(wú)水壓損失，無(wú)潛在漏水，只需定期檢查換能器是否松動(dòng)，管道之間的粘合劑是否良好即可; 插入式超聲波流量計(jì)，要定期清理探頭上沉積的雜質(zhì)、水垢等有無(wú)漏水現(xiàn)象; 如果是一體式超聲波流量計(jì)，要檢查流量計(jì)與管道之間的法蘭鏈接是否良好，并考慮現(xiàn)場(chǎng)溫度和濕度對(duì)其電子部件的影響等．定期維護(hù)可以確保超聲波流量計(jì)的長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行．

6.及時(shí)核校

對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)安裝固定式超聲波流量計(jì)數(shù)量大、范圍廣的用戶(hù)，可以配備一臺(tái)同類(lèi)型的便攜式超聲波流量計(jì)，用于核?，F(xiàn)場(chǎng)儀表的情況．一是堅(jiān)持一裝一校，即對(duì)每一臺(tái)新裝超聲波流量計(jì)安裝調(diào)試時(shí)進(jìn)行核校，確保選位好、安裝好、測(cè)量準(zhǔn); 二是在線(xiàn)運(yùn)行的超聲波流量計(jì)發(fā)生流量突變時(shí)，要利用便攜式超聲波流量計(jì)進(jìn)行及時(shí)核校，查清流量突變的原因，弄清楚是儀表發(fā)生故障還是流量確實(shí)發(fā)生了變化．定期維護(hù)可以確保超聲波流量計(jì)的長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行．

好了，你現(xiàn)在對(duì)于應(yīng)用越來(lái)越多的這個(gè)超聲波流量計(jì)還有什么疑問(wèn)嗎？現(xiàn)在是不是看完這篇文章之后，更加了解呢，如果還想要了解更多的話(huà)，請(qǐng)隨時(shí)聯(lián)系咨詢(xún)我們。