外夾式超聲波流量儀表是以“速度差法”為原理,測量圓管內(nèi)液體流量的儀表。它采用了*的多脈沖技術(shù)、信號數(shù)字化處理技術(shù)及糾錯技術(shù),使流量儀表更能適應工業(yè)現(xiàn)場的環(huán)境,計量更方便、經(jīng)濟、準確。產(chǎn)品達到*水平,可廣泛應用于石油、化工、冶金、電力、給排水等領(lǐng)域。
原理:
根據(jù)對信號檢測的原理超聲流量計可分為傳播速度差法(直接時差法、時差法、相位差法和頻差法)、波束偏移法、多普勒法、互相關(guān)法、空間濾法及噪聲法等。
超聲流量計和電磁流量計一樣,因儀表流通通道未設置任何阻礙件,均屬*流量計,是適于解決流量測量困難問題的一類流量計,特別在大口徑流量測量方面有較突出的優(yōu)點,它是發(fā)展迅速的一類流量計之一。
外夾式超聲波流量計的技術(shù)參數(shù)如下:
安裝方式:掛墻式
流速范圍:0~5m/s
準確度:測量值的±1%
重復性:0.2%
鍵盤:16(4×4)輕觸按鍵
顯示屏:20×2點陣字符背光液晶顯示
電源:10~36VDC/1Amax
外殼材質(zhì):PC/ABS塑料
防護等級:IP65
環(huán)境溫度:-10℃~+50℃
輸出:頻率輸出0-5kHz,OCT方式:4-20mA輸出
通訊:RS-485通訊接口,支持Modbus協(xié)議
特點:
可做非接觸式測量
無流動阻撓測量,無壓力損失
可測量非導電性液體
適用口徑: DN6-DN6500適用溫度: -30 to 400℃ (適用防爆區(qū)).測厚探頭(可選)測量范圍: (1.0 - 200) mm分辨率: 0.01 mm線性度: 0.1 mm標準型: -20℃ to +60℃高溫型: 0℃ to +200℃短時間可達+540℃應用領(lǐng)域
量程比寬,用途廣泛
多種功能主機,攜帶方便
壁掛式外夾探頭超聲波流量計測量原理
當超聲波束在液體中傳播時,液體的流動將使傳播時間產(chǎn)生微小變化,并且其傳播時間的變化正比于液體的流速,其關(guān)系符合下列表達式
其中
θ為聲束與液體流動方向的夾角
M 為聲束在液體的直線傳播次數(shù)
D 為管道內(nèi)徑
Tup 為聲束在正方向上的傳播時間
Tdown為聲束在逆方向上的傳播時間
ΔT=Tup –Tdown
設靜止流體中的聲速為c,流體流動的速度為u,傳播距離為L,當聲波與流體流動方向*時(即順流方向),其傳播速度為c+u;反之,傳播速度為c-u.在相距為L的兩處分別放置兩組超聲波發(fā)生器和接收器(T1,R1)和(T2,R2)。當T1順方向,T2逆方向發(fā)射超聲波時,超聲波分別到達接收器R1和R2所需要的時間為t1和t2,則t1=L/(c+u); t2=L/(c-u)
由于在工業(yè)管道中,流體的流速比聲速小的多,即c>>u,因此兩者的時間差為 ▽t=t2-=2Lu/cc 由此可知,當聲波在流體中的傳播速度c已知時,只要測出時間差▽t即可求出流速u,進而可求出流量Q。利用這個原理進行流量測量的方法稱為時差法。此外還可用相差法、頻差法等。
相差法
如果超聲波發(fā)射器發(fā)射連續(xù)超聲脈沖或周期較長的脈沖列,則在順流和逆流發(fā)射時所接收到的信號之間便要產(chǎn)生相位差▽O,即▽O=w▽t=2wLu/cc
式中,w為超聲波角頻率。當測得▽O時即可求出u,進而求得流量Q。此法用測量相位差▽O代替了測量微小的時差▽t,有利于提高測量精度。但存在者聲速c對測量結(jié)果的影響。
頻差法
為了消除聲速c的影響,常采用頻差法。由前可知,上、下游接收器接受到的超聲波的頻率之差為▽f可用下式表示 ▽f=[(c+u)/L]-[(c-u)/L]=2u/L
由此可知,只要測得▽f就可求得流量Q,并且此法與聲速無關(guān)。超聲波技術(shù)及其應用一、沒測量水位概況。
壁掛式外夾探頭超聲波流量計測量原理