超聲波流量計的工作原理是怎么樣的

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

什么是超聲波流量計

超聲流量計是指一種基于超聲波在流動介質(zhì)中傳播速度等于被測介質(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發(fā)的流量計，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)法等不同類型。

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

超聲波流量計的工作原理是什么

超聲波流量計(Ultrasonic flowmeter)是通過檢測流體流動對超聲波束的作用以測量流體流速的信息的裝置，根據(jù)對信號的檢測方式，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，通過測量不均勻流體中散射體散射的超聲波多普勒頻移來確定流體流量的，適用于含懸浮顆粒、氣泡等流體流量測量。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)生偏移來反映流體流速的，低流速時，靈敏度很低適用性不大。目前是應(yīng)用最為廣泛的是”時差法”測量原理。結(jié)合多脈沖技術(shù)、數(shù)字信息處理技術(shù)以及信號處理電路將測量數(shù)據(jù)進行實時顯示。

”時差法”是通過發(fā)送傳感器產(chǎn)生出超聲波信號并將其散發(fā)于空氣流中，信號通過管壁、流體到接收傳感器上，同時，接收傳感器發(fā)散同樣的超聲波信號，信號經(jīng)過管壁、流體到發(fā)送傳感器上。此時，因為流速的存在使得時間差值，可根據(jù)時間差算出流速，進而算出流量。

超聲波流量計分類

聲波按性質(zhì)分為電磁波和機械波兩大類。電磁波是由于電磁力的作用而產(chǎn)生的，是電磁場變化在空間的傳播過程。電磁波按頻率可分為無線電波、紅外線、可見光、紫外光、X射線等。機械波是由于機械力產(chǎn)生的機械波動在介質(zhì)中的傳播，它傳播的是機械能，僅能在介質(zhì)中傳播。聲波是一種機械波，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以上的波稱之為超聲波。

超聲波流量計特點是什么

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

超聲波流量計如何安裝調(diào)試

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

超聲波流量計安裝方式

在安裝探頭前，首先要確定測量位置和安裝方式．通常情況下采用 V方式測量，當被測液體的濁度較高時，接受信號強度較弱時宜采用 Z方式測量，使接收到的是較強的聲波直接折射信號，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”式安裝信號失真狀況．一般說來，300 mm以上管徑的輸水管道選用”Z”式安裝較適宜，”Z”式安裝的可測管徑范圍通常在 100～600 mm．安裝傳感器( 探頭) 時須注意上下游兩傳感器( 探頭) 與輸水管道軸線在同一平面內(nèi)，且下游傳感器( 探頭) 在低位、上游傳感器( 探頭) 在高位．

超聲波流量計使用中的常見故障與處理

1)瞬時流量計波動大．

故障原因: 信號強度波動大; 本身測量流體波動大．

處理對策: 調(diào)整好探頭位置，增強信號強度( 保持在 3!以上) 保證信號強度穩(wěn) 定，如本身流體波動大，則位置不好，重新選點，確保前 10D后 5D的工況要求．

2)讀數(shù)不準確．

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．b) 傳感器裝在水流向下的管道上，管內(nèi)未充滿流體．

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

3)傳感器是好的，但流速低或沒有流速．

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) 被測介質(zhì)為純凈物或固體懸浮物過低．e) 傳感器安裝纖維玻璃的管道上．f) 傳感器安裝在套管上，則會削弱超聲波信號．g) 傳感器與管道耦合不好，耦合面有縫隙或氣泡．

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

4)開機無顯示

故障原因: 電源電壓與儀表額定值不對應(yīng)或保險絲燒斷．

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

5)開機后儀表背光而無任何字符顯示．故障原因: 一般為芯片程序丟失．

處理對策: 通知廠家專業(yè)人員處理．

6)儀表在現(xiàn)場強干擾下無法使用．

故障原因: 供電電源波動范圍較大或四周有變頻器或強磁場干擾或接地線不正確．

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

5.定期維護

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

6.及時核校

對于現(xiàn)場安裝固定式超聲波流量計數(shù)量大、范圍廣的用戶，可以配備一臺同類型的便攜式超聲波流量計，用于核校現(xiàn)場儀表的情況．一是堅持一裝一校，即對每一臺新裝超聲波流量計安裝調(diào)試時進行核校，確保選位好、安裝好、測量準; 二是在線運行的超聲波流量計發(fā)生流量突變時，要利用便攜式超聲波流量計進行及時核校，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發(fā)生了變化．定期維護可以確保超聲波流量計的長期穩(wěn)定運行．

好了，你現(xiàn)在對于應(yīng)用越來越多的這個超聲波流量計還有什么疑問嗎？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，請隨時聯(lián)系咨詢我們。