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超聲波流量計的原理及其主要優缺點
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來源: | 發布日期:2019-10-07 次 | 人氣:
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超聲波流量計具有高精确度、無阻礙測量以及較低的👩🏼❤️👨🏾總體^擁有成本等優點,正在快速發展成爲流量測量領👨🦰域,尤其是計量碳氫化合物的首選,并在石油和天然氣領域得到普及。超聲波流量計是一種使用十~分方便的流量儀表,特别是在大口徑管🧑🏽❤️💋🧑🏻線上,便攜式超聲波流量計可以将探頭安裝在管道外表面,實現👾不斷流、不破壞🎅🏿原有管線測量流量,因此受到🙆🏿廣大用戶的歡😁迎。
1 超聲波流量計的工作原理及組成
超聲波在流動的流體中傳播時就載上流體流速🙈的信息,因此通過接收到的超聲波就可以檢測出流體的流速,從而換算成流量。根據檢測的方式,可分爲傳播速度差法(時差法、相位差法和頻差法)、多普勒法、波束偏移法、噪聲法及💫相關法等不同類型👋的超聲波流量計。目前最常采用的測量方法主要有兩類:時差法和多普勒效應法。
超聲波流量計由超聲波換能器、電子線路及流量顯示和累積系統3部分組成。超聲波發射換能器将電能轉換🙆🏿爲超聲波能量,并将其發射到被測流體中,接收器接收到的超聲波信号,經電子線路放大并轉換爲代表流量的電信号,供給顯示和積算儀💯表進行顯示和積算,這樣~就實現了流量的檢測和顯示。
2 優點
(1)外夾式超聲波流量計可以實現非接觸測流量,即使是插入式或内貼式超聲波流量計,其壓損也幾乎爲☠️零,其測流量的🛌🏻方便性與經濟性是最佳的。(2)超聲波流量計水、氣、油各種介質都可以測量,其應用的領域十😵💫分廣闊。(3)超🧑🏽🎄聲波流量計的制造成本幾乎和口徑無關👿,在大口徑流量計量場合有着價格合💔理、安裝使用方便的綜合競争🙂↔️優勢。(4)便攜式超👌聲波流量計可以實現一台流量計在各種管徑、各種材質😵💫的管線上測流量🤑,是作爲标準表進行在線校準、比對或期間核查的首㊙️選流量計類型。(5)超聲波流量計具有其測流原理基于長度與時間兩個基本物理量的溯源方便性,可以預見它必将超越其他原♌️理的👌流量計成爲流量标準甚至是流量基準的載體。(6)超聲波👩🏼❤️👨🏾流量計運行能耗極小👺,可方便地實現長年電池供電,加之先進的智能化主💫機可方便地進行網絡無線通信,其應用前景更加廣👿闊。
3 缺點
超聲波流量計目前所存在的缺點主要是可測流體的🧑🏽❤️💋🧑🏻溫💘度範圍受超聲波換能器及換能器與管道⛹🏻♀️之間的耦合材料耐溫程🤶🏾度的限制,以及高溫下被測流體傳聲速度的原始數據不全。目前我國隻能用于測量200℃以下的流體。另外,超聲波流量計的測量線路比一般流量計複雜。這是因爲,一般工業計量中液體的流速🙈常常是每秒幾米,而聲波在液體中的傳播速度約爲💑🏾1500m/s左右,被測流體流速(流量)變化帶給聲速的變化量最🙂↕️大也是10-3數量級。若要求測量流速的準确💕度爲±1%,則對聲速的測👨🦰量準确度需爲👩🏼❤️👨🏾10-5~10-6數量級,因此必須有完善的測量線路才能實現,這也正是超聲波流量計隻有在集成電路技術迅速發展的前題下才能得到實際應用的原因。
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