超聲波流量計(jì)是一種非侵入式裝置,它使用聲波振動來測量液體的流速。類型是時(shí)差式。
超聲波流量計(jì)適用于廢水應(yīng)用或?qū)щ娀蛩呐K液體,但不適用于蒸餾水或飲用水。這種流量計(jì)適用于低壓降、化學(xué)兼容性和需要低維護(hù)的應(yīng)用。
超聲波流量計(jì)是如何工作的?
超聲波流量計(jì)是一種非接觸式測量流速的方法。固定在管道外部的夾緊裝置,可以在不損壞傳感器的情況下測量腐蝕性液體。
這兩種類型的超聲波流量計(jì)、時(shí)差式通過兩種不同的技術(shù)方式分別起作用。多普勒超聲波流量計(jì)必須有粒子或泡沫才能反射超聲波信號。要考慮固體或泡沫的濃度和大小的下限,液體必須能夠以足夠的速度流動,以維持固體懸浮。
傳遞到包含這種不連續(xù)流動液體的管道時(shí),超聲波脈沖或光束會反射,頻率的變化與液體的流速成正比。因此,超聲波流量計(jì)根據(jù)不連續(xù)點(diǎn)的速度計(jì)算流速,而不是液體的速度。
工作原理
當(dāng)超聲波信號被運(yùn)動中漂浮的粒子或氣泡(不連續(xù)性)反射時(shí),其基本工作原理利用超聲波信號的頻率移動(多普勒效應(yīng))。這種計(jì)量技術(shù)利用聲波的物理現(xiàn)象,當(dāng)它反射到流動液中的移動不連續(xù)性時(shí),聲波會改變頻率。超聲波傳輸?shù)接辛鲃右后w的管道,不連續(xù)反射頻率略有不同的超聲波與液體的流速成正比。在目前的技術(shù)中,液體中必須含有至少百萬分之100 (PPM)的100微米以上的懸浮粒子或泡沫。
超聲波流量計(jì)的工作原理是多普勒效應(yīng),這是聲波頻率變化的物理現(xiàn)象。對于超聲波流量計(jì),當(dāng)運(yùn)動中漂浮的粒子或氣泡(不連續(xù)性)反射時(shí),超聲波信號的頻率變化(多普勒效應(yīng))與液體的流速成正比。
通常,超聲波流量計(jì)由發(fā)射器/指示器/累加器和轉(zhuǎn)換器組成。用戶考慮液體、固體或氣泡的大小和濃度、管道大小和管道襯里,選擇適合應(yīng)用程序的配置。發(fā)射器的信號閾值通常被調(diào)整以過濾機(jī)械和電氣噪聲。變送器的高頻振蕩器驅(qū)動使用安裝在管道外部的流行夾具設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)換器。轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生超聲波信號,進(jìn)入流過管壁的液體。發(fā)射器將輸出和輸入頻率之間的差異轉(zhuǎn)換為電子脈沖。經(jīng)過處理、縮放和累積,脈沖提供流量測量。
夾在管道外部的超聲波流量計(jì)不需要移動零件,非侵入性地工作。它們不會造成壓降,不會受到工藝液體損傷的危險(xiǎn),幾乎不需要維護(hù)。正確校準(zhǔn)后,準(zhǔn)確度可以達(dá)到1%,但管道壁和管道壁和液體之間的所有空氣空間都可能引起信號干擾。另外,不銹鋼管壁可以傳輸傳輸信號,反射信號變化很大。
傳輸時(shí)間超聲波流量計(jì)測量超聲波信號從轉(zhuǎn)換器傳輸?shù)降诙D(zhuǎn)換器的時(shí)間差。比較上游測量和下游測量。如果沒有流量,兩個(gè)方向的旅行時(shí)間會相同。有流動時(shí),聲音在同一個(gè)方向傳播時(shí)移動得更快,反之,如果移動,聲音傳播得更慢。
第三個(gè)超聲波流量計(jì)使用上下游轉(zhuǎn)換器對之間的相互關(guān)聯(lián)來計(jì)算流量。本設(shè)計(jì)的部分流量計(jì)使用微處理器,根據(jù)相關(guān)因素在“清潔”模式和“臟”模式之間自動切換。例如,單個(gè)相互關(guān)聯(lián)的混合流量計(jì)可以監(jiān)視活動污泥或消化污泥的流動。使用這種流量計(jì)精心設(shè)計(jì)的應(yīng)用程序報(bào)告說,安裝精度在讀數(shù)的0.5%以內(nèi)。
如何選擇合適的超聲波流量計(jì)?
超聲波流量計(jì)也適用于低壓下降和需要低維護(hù)的應(yīng)用。超聲波流量計(jì)是一種體積流量計(jì),適用于含有廢水或泥漿等氣體的液體。傳輸時(shí)間超聲波流量計(jì)是水和油等清潔液體應(yīng)用的理想選擇。
超聲波流量計(jì)主要有三種類型。輸出類型(模擬或數(shù)字)、管道大小、最小和過程溫度、壓力和流速等因素會影響適用于應(yīng)用程序的超聲波流量計(jì)。