外夾式超聲波流量計(jì)是一種基于超聲波探測技術(shù)的非接觸式流量測量儀表,通過夾持在管道外部實(shí)現(xiàn)流體流速與流量的精準(zhǔn)測量。其核心原理為超聲波傳播時(shí)差法或多普勒效應(yīng):當(dāng)超聲波脈沖穿透管壁與流體時(shí),順流與逆流方向的傳播速度存在差異,通過測量時(shí)間差可推算流體流速,結(jié)合已知管徑計(jì)算體積流量。部分型號同時(shí)集成多普勒頻移技術(shù),適用于含顆粒或氣泡的流體測量。
該設(shè)備具有顯著技術(shù)優(yōu)勢。非接觸式設(shè)計(jì)避免介質(zhì)污染與管道改造,可直接安裝于已運(yùn)行的管道系統(tǒng),尤其適合腐蝕性液體或高壓環(huán)境。其測量范圍覆蓋DN15至DN6000管徑,流速范圍達(dá)±32m/s,支持水、油、化工液體等均勻介質(zhì),且對金屬、塑料、水泥等材質(zhì)管道均適用。高精度時(shí)間數(shù)字轉(zhuǎn)換芯片與實(shí)時(shí)溫度補(bǔ)償技術(shù),使測量精度優(yōu)于±1%,有效克服小流量誤差與零點(diǎn)漂移問題。
外夾式超聲波流量計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)操作步驟:
一、測量前準(zhǔn)備
檢查設(shè)備:
確認(rèn)主機(jī)、傳感器(一對,通常為A/B或發(fā)送/接收)、信號電纜、耦合劑、工具包等配件齊全。
檢查電池電量是否充足,或連接外部電源。
了解工況參數(shù):
管道材質(zhì):如碳鋼、不銹鋼、PVC、鑄鐵等。
管道外徑、壁厚:使用卡尺精確測量。
流體類型:如清水、污水、海水、油類等。
襯里和結(jié)垢情況:如有內(nèi)襯或嚴(yán)重結(jié)垢,需記錄厚度。
流動方向:確認(rèn)管道內(nèi)流體的流向。
選擇合適的安裝方式:
Z法(對射式):適用于管徑較小(通常DN15-DN300),探頭安裝在管道兩側(cè)相對位置。
V法(反射式):z常用,適用于中等管徑(DN15-DN400),探頭安裝在同一側(cè),聲波經(jīng)管壁反射一次。
W法(多反射式):用于小管徑或低濁度液體,聲波在管內(nèi)反射多次,提高信號強(qiáng)度。
二、安裝傳感器
確定安裝位置:
選擇直管段較長的位置,一般要求上游直管段≥10D,下游直管段≥5D(D為管道直徑),避免彎頭、閥門、變徑等干擾源附近。
管道表面應(yīng)平整、無銹蝕、無保溫層(如有,需去除并保證耦合良好)。
避免垂直向上安裝,防止氣體聚集影響信號。
清潔管道表面:
使用砂紙或打磨工具清除安裝點(diǎn)的油漆、銹跡、污垢,露出金屬光澤。
用酒精或清潔布擦拭干凈,確保表面光滑。
涂抹耦合劑:
在傳感器底部均勻涂抹專用超聲波耦合劑(如硅脂),防止空氣進(jìn)入影響聲波傳導(dǎo)。
耦合劑用量適中,避免過多溢出。
安裝傳感器:
根據(jù)選定的安裝方法(Z/V/W法),使用卷尺和安裝卡具(或按計(jì)算器計(jì)算的距離)確定兩個(gè)傳感器的間距。
將傳感器按流動方向正確放置(通常有箭頭指示),用不銹鋼帶或磁性底座固定牢固,確保與管道緊密貼合。
連接傳感器電纜到主機(jī)對應(yīng)接口(Channel A/B)。
三、參數(shù)設(shè)置與測量
開機(jī)并輸入?yún)?shù):
打開主機(jī)電源。
在菜單中依次輸入以下關(guān)鍵參數(shù):
管道材質(zhì)
管道外徑、壁厚
襯里厚度(如有)
流體類型(或選擇“水”)
安裝方式(Z/V/W法)
傳感器型號
流動方向
信號調(diào)試與優(yōu)化:
主機(jī)將自動搜索信號。觀察信號強(qiáng)度(Signal Quality)和信號質(zhì)量(Q值)。
理想狀態(tài):信號強(qiáng)度>60%,Q值>6.0(不同品牌標(biāo)準(zhǔn)略有差異)。
若信號弱,可微調(diào)傳感器位置、重新涂抹耦合劑、調(diào)整緊固帶松緊度,直至信號穩(wěn)定。
開始測量:
確認(rèn)所有參數(shù)正確、信號良好后,儀器將自動計(jì)算并顯示:
瞬時(shí)流量(m³/h,L/min等)
流速(m/s)
正/負(fù)累積流量
可設(shè)置數(shù)據(jù)記錄間隔,進(jìn)行長期監(jiān)測。
四、測量后處理
讀取與記錄數(shù)據(jù):
記錄測量結(jié)果、時(shí)間、地點(diǎn)、環(huán)境溫度等信息。
支持U盤導(dǎo)出、藍(lán)牙傳輸或4-20mA模擬輸出(視型號而定)。
拆卸與清潔:
測量完成后,關(guān)閉電源。
拆下傳感器,用軟布擦去耦合劑,清潔傳感器表面。
清潔管道安裝點(diǎn),必要時(shí)恢復(fù)保溫層。
存放設(shè)備:
將傳感器、電纜、主機(jī)等放入便攜箱,存放在干燥、陰涼處。
耦合劑密封保存,防止干涸。
五、注意事項(xiàng)
耦合劑是關(guān)鍵:必須使用專用耦合劑,普通油脂或水無法有效傳遞超聲波。
避免氣泡和顆粒:流體中含有大量氣泡或懸浮物會衰減信號,影響精度。
定期檢查:長期在線使用時(shí),定期檢查傳感器固定情況和耦合狀態(tài)。
校準(zhǔn)建議:雖然外夾式流量計(jì)一般無需定期校準(zhǔn),但為保證精度,建議每年與標(biāo)準(zhǔn)表比對一次。
理解局限:測量精度受安裝質(zhì)量、管道狀況、流體特性影響較大,通常精度為±1%~±5%。