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关于串接式超声波流量计基本概述

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关于串接式超声波流量计基本概述
点击次数: 发布时间:2016-06-24
固定安装在管道上的串接式超声波流量计能对连续的流动过程进行测定,并具有精度高、无需维护和与雷诺系数无关等特点。这种流量计配置的选择种类如下。
1)法兰或焊接连接
该仪器采用法兰或焊接连接方式以串联形式嵌人整体的管道系统中(见图5.12)。应用范围从饮料和供暖管道到原油管道。
一体式双声道超声波流量计
2)标准的双声道测量
图5.13是在管道中双并行测量声道的位置示意图。这种离管道中心有一定间距的声道配置使测量结果与雷诺系数完全无关,并且无论是层流还是紊流的流速分布都能达到近似相同的测量结果。但是,当流速分布形状产生非对称的畸变时,双通道测量方法的测量精度明显变差。因此,在流量计前需采用入口引导管道使流速分布趋于轴向对称。
双超声波声道的位置
3)可在运行工况条件下更换超声波传感器的结构
传感器安放在全焊接的传感器外壳内,壳内面向管道固定有一块能透过超声波的窗口材料。这样,在运行条件下能方便地更换传感器(见图5.14)。
在运行条件下可更换的传感器元件装配结构
4)测量管道的标称口径和测量范围
该仪器有从DN25到DN3000的标称直径可供选择。它们能精确测量在1m³/h~100000m³/h范围内的流量。
3000mm的流量计要在现场进行标定后才能使用。但是,这样大的仪器不能采用湿标定方法。标定的参数必须由传感器间距和管道的内径通过计算得出。这样,测量精度(示值相对误差)能达到2%。
5)大量程的测量
经过对水的精确标定,这种结构的超声波流量计能达到足够高的精度和较大的测量量程1:35(见图5.15)。它可替代量程小、长期运行稳定性差和由于磨损使使用寿命缩短的压差式流量计。
液体用双声道超声波流量计误差范围
通常,按照厂商规定,被测介质温度能允许达到150℃~200℃在石化领域内许多管道中,介质温度超过500℃或压力可达150MPa,这时,用户应按要求选择特制产品。
6)温度和压力分别达到500℃和150MPa的时差式超声波流量计
该流量计的工作原理同上。为了在高温环境下保护压电传感器和限制压力作用,不能仅采用传感器前几毫米厚的窗口材料(见图5.14)。因此,传感器可前置过渡杆加以保护(见图5.16)。
超声波信号经过过渡杆向流体发送和接收。压电传感器可远离很热的测量管道,以便能避免压电元件过热损坏。过渡杆的安装表面和管道都能承受150MPa的压力。各厂商生产的过渡杆的结构都各不相同。整体过渡杆通过特殊的外部造型使超声波聚集在过渡杆内传播,而不能向外传播。另一种结构是采用多根细金属棒扎成过渡杆,这也能达到同样的效果。
超声波脉冲通过过渡杆所需的附加时间由测量变送器在确定T1和T2时间时自动给予补偿。
高温和高压超声波探头原理
低温的管壁会使被测介质凝固或结晶,这时可使用带有加热外壳的流量计(见图5. 17)。
带加热外壳的流量计

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