超聲波流量計(jì)解析

    超聲波流量計(jì)的優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在流量測(cè)量準(zhǔn)確度幾乎不受被測(cè)流體溫度、壓力、粘度、密度等參數(shù)的影響，且又可制成非接觸及便攜式測(cè)量?jī)x表，使用方便靈活，攜帶方便，所以可以解決其它類型流量計(jì)所難以測(cè)量的，諸如非導(dǎo)電性、強(qiáng)腐蝕性、放射性及易燃易爆介質(zhì)的流量測(cè)量問題。除此之外，針對(duì)于非接觸測(cè)量特點(diǎn)，還可以配以合理的電子線路，一臺(tái)超聲波流量計(jì)可適應(yīng)多種管徑測(cè)量和多種流量范圍測(cè)量。因此說(shuō)超聲波流量計(jì)具有其他流量所不具有的強(qiáng)大的的適應(yīng)能力的。

基本原理：
1、超聲波流量計(jì)探頭
2、時(shí)間直通式原理的技術(shù)特點(diǎn)
--> DANIEL 超聲波流量計(jì)是時(shí)間直通式超聲流量計(jì)　　　　
– 聲波由一個(gè)探頭發(fā)射另一個(gè)接收，不經(jīng)管壁反射
– 聲波由上游向下游傳輸?shù)臅r(shí)間(由于聲波被氣流推動(dòng))小于聲波由下游向上游傳輸?shù)臅r(shí)間(聲波被氣流反向阻擋)
– 這兩個(gè)時(shí)間之差與氣流的速度存在某種對(duì)于關(guān)系
– 從上下游測(cè)得的傳輸時(shí)間可以計(jì)算出氣流的平均速度和聲波的速度
國(guó)務(wù)院計(jì)量行政部門負(fù)責(zé)建立各種計(jì)量基準(zhǔn)器具，作為統(tǒng)一量值的較高依據(jù)。
根據(jù)《中華人民共和國(guó)計(jì)量法》第九條規(guī)定：部門和企業(yè)、事業(yè)單位使用的較高計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器具，以及用于貿(mào)易結(jié)算的工作計(jì)量器具，實(shí)行強(qiáng)制檢定。

    超聲波流量計(jì)超聲波束在液體中傳播時(shí)，液體的流動(dòng)將使傳播時(shí)間產(chǎn)生微小變化，其傳播時(shí)間的變化正比于液體的流速。零流量時(shí)，兩個(gè)傳感器發(fā)射和接收聲波所需的時(shí)間完全相同（可實(shí)際測(cè)量零流量的技術(shù)），液體流動(dòng)時(shí)，逆流方向的聲波傳輸時(shí)間大于順流方向的聲波傳輸時(shí)間大于順流方向的聲波傳輸時(shí)間.
其中：
θ 為聲束與液體流動(dòng)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(shí)間
Tdown 為聲束在逆方向上的傳播時(shí)間                 
ΔT=Tup –Tdown

特性：
1.多功能性：操作條件改變時(shí)，不需要更換儀表
2.易安裝：不需要切割管道或中斷流量
3.維護(hù)費(fèi)用低：外部傳感器不需要定期清洗
4.無(wú)可動(dòng)部件，避免了堵塞和磨損
5.無(wú)壓降和能量損耗

如何進(jìn)行檢定
　　測(cè)試中心（以下簡(jiǎn)稱計(jì)量中心）的主要功能：一是標(biāo)定用于貿(mào)易結(jié)算和測(cè)量的流量?jī)x表，并進(jìn)行壓力、溫度、組分等量的測(cè)試與標(biāo)定；二是為社會(huì)高壓、大口徑、大流量的流量?jī)x表實(shí)流標(biāo)定服務(wù)；三是開展天然氣計(jì)量測(cè)試技術(shù)的研究。
　　計(jì)量中心能在近7.5MPA的管道運(yùn)行壓力下，在工況流量8立方米/小時(shí)至1.2萬(wàn)立方米/小時(shí)范圍內(nèi)，對(duì)口徑不超過(guò)400毫米的各種型號(hào)的氣體流量計(jì)進(jìn)行實(shí)流檢定。
　　實(shí)流檢定是在檢定過(guò)程中讓試驗(yàn)流體流過(guò)被檢流量?jī)x表，并以流量標(biāo)準(zhǔn)裝置或標(biāo)準(zhǔn)器具確定的標(biāo)準(zhǔn)流量為依據(jù)，評(píng)定流量?jī)x表的準(zhǔn)確度、穩(wěn)定度等計(jì)量性能，或?qū)α髁績(jī)x表進(jìn)行校準(zhǔn)或定度，并確定其是否合格。嚴(yán)格地講，在線實(shí)流檢定的基本特征是流量?jī)x表在檢定和實(shí)際使用過(guò)程中的安裝、使用等條件相一致。

安裝方式
外夾式傳感器的安裝方式有四種。分別是V法、Z法、N法和W法。
  1.Ｖ法（常用的方法）
一般情況下，V法是比較標(biāo)準(zhǔn)的安裝方法，使用方便，測(cè)量準(zhǔn)確，安裝時(shí)兩傳感器水平對(duì)齊，其中心線與管道軸線水平即可，可測(cè)管徑范圍為DN15mm-DN400mm。
2.Ｚ法（常用的方法）
當(dāng)管道很粗或由于液體中存在懸浮物、管內(nèi)壁結(jié)垢太厚或襯里太厚等原因，造成V法安裝信號(hào)弱，機(jī)器不能正常工作時(shí)，就需要選用Z法安裝。Z法的特點(diǎn)是超聲波在管道中直接傳輸，沒有反射（稱為單聲程），信號(hào)衰耗小。
Z法可測(cè)管徑范圍為100mm至6000mm。現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際安裝時(shí)，建議200mm以上的管道都要選用Z法（這樣測(cè)得的信號(hào)最大）。

3.Ｎ法（不常用的方法）
N法的特點(diǎn)是通過(guò)延長(zhǎng)超聲波傳輸距離來(lái)提高測(cè)量精度。使用N法安裝時(shí)，超聲波束在管道中反射兩次穿過(guò)流體三次（稱為三聲程），適于測(cè)量小管徑管道。
  4.Ｗ法（極不常用的方法）
同N 法一樣，W 法也通過(guò)延長(zhǎng)超聲波傳輸距離的辦法來(lái)提高小管徑測(cè)量精度。W法適于測(cè)量50mm以下的小管。使用W法安裝時(shí)，超聲波束在管內(nèi)反射三次，穿過(guò)流體四次（稱為四聲程）。