超 聲 測(cè) 流 技 術(shù)
隨著電子技術(shù)、集成電路技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通訊技術(shù)的發(fā)展,新工藝、新器件的出現(xiàn),從二十世紀(jì)五十年代起,超聲技術(shù)運(yùn)用于工業(yè)計(jì)量逐步得到了實(shí)現(xiàn)。利用超聲波測(cè)量流量的方法很多,根據(jù)對(duì)信號(hào)檢測(cè)的方式,可分為傳播速度法、多普勒法等 。
一、傳播速度法
1、原理:根據(jù)在流動(dòng)流體中超聲波順流與逆流傳播的速度之差與被測(cè)流體流速有關(guān)來檢測(cè)出流體流速的方法。
2、特點(diǎn):傳播速度法超聲波流量計(jì)適用測(cè)量單一介質(zhì)的流體,測(cè)量精度較高,一般在0.5%~1.5%。可在實(shí)驗(yàn)室實(shí)流標(biāo)定。
二、多普勒法
1、原理:利用聲學(xué)多普勒原理來確定流體流量的方法。多普勒原理是當(dāng)聲源和目標(biāo)之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng),會(huì)引起聲波在頻率上的變化,這種頻率變化正比于運(yùn)動(dòng)的目標(biāo)和靜止的換能器之間的相對(duì)速度。
2、特點(diǎn):多普勒法超聲波流量計(jì)適用測(cè)量含有大量顆粒或氣泡的流體,測(cè)量準(zhǔn)確度相對(duì)較低,一般在2.5%~5%。 不能用清潔水實(shí)流標(biāo)定。
超聲流量計(jì)使用常識(shí)
超聲流量計(jì)是利用超聲波在流體中的傳播特性來測(cè)量流量的流量計(jì)。在使用中保證超聲流量計(jì)的測(cè)量準(zhǔn)確度,應(yīng)注意以下幾點(diǎn):
1、液體必須充滿管道,查明并準(zhǔn)確輸入管道外徑、材質(zhì)、壁厚、襯里材料及襯里厚度等管道的相關(guān)參數(shù)。
2、換能器安裝時(shí)前、后直管段應(yīng)至少滿足前10D后5D的要求,避開管道頂部和底部,盡量安裝在管道的水平位置,或與水平直徑成45°角的范圍內(nèi),注意避開焊縫。
3、根據(jù)流量計(jì)計(jì)算出的安裝距離安裝換能器時(shí),并綜合參考流量計(jì)的信號(hào)強(qiáng)度、測(cè)得聲速值、信號(hào)質(zhì)量、安裝距離檢查等參數(shù),將換能器安裝位置調(diào)整到最佳位置。若流量計(jì)測(cè)得聲速值與實(shí)際聲速值相差超過±6 m/s時(shí),流量計(jì)測(cè)得的流量值與實(shí)際流量值也會(huì)出現(xiàn)差異。
4、流量計(jì)在不同管徑上檢定、校準(zhǔn),會(huì)得到不同的修正系數(shù),即使同一臺(tái)主機(jī)使用相同類型的不同換能器,也會(huì)得到不同的修正系數(shù)。因此,使用單臺(tái)超聲流量計(jì)對(duì)不同管徑進(jìn)行測(cè)量的用戶,應(yīng)按照國(guó)家計(jì)量檢定規(guī)程的要求定期送檢;若采用超聲流量計(jì)作為標(biāo)準(zhǔn)表進(jìn)行定期比對(duì),應(yīng)同時(shí)參照《JJG643-2003標(biāo)準(zhǔn)表法流量標(biāo)準(zhǔn)裝置》的要求定期送檢。檢定時(shí)應(yīng)注意,管徑、安裝方式及主機(jī)與換能器的組合應(yīng)與實(shí)際使用情況盡量保持一致。
超聲流量計(jì)若能在使用中注意上述幾個(gè)方面的問題,將會(huì)提高測(cè)量準(zhǔn)確度。 |
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