探討超聲波流量計型號下的選型要求

   隨著電子技術的不斷發(fā)展，利用超聲波在流體中的傳播速度研發(fā)出了超聲波流量計，超聲波流量計廣泛應用于自來水、環(huán)保、發(fā)電廠供暖、冶金、礦山、石油、化工、食品、醫(yī)藥、造紙、鋼鐵等工礦企業(yè)，超聲波流量計可測量水、海水、污水(固體顆粒含量≤10g/L)油類等均質流體。我們應該如何認識超聲波流量計、怎樣選擇合適的類型，使用中應注意些什么問題等一系列問題，本文綜合國內超聲波流量計目前的發(fā)展情況及多年應用的實踐，對上述問題進行了些探討。

  一、超聲波流量計的選型

    超聲波流量計除上述各種類型外，近年來又出現(xiàn)了采用數(shù)字化電路的數(shù)字式超聲波流量計，把換能器和轉換器做在一起的一體式超聲波流量計，等等。面對眾多類型的超聲波流量計，用戶要根據(jù)實際情況和測量需要合理選型。

   1、多譜勒式超聲波流量計

    只能用于測量含有適量能反射超聲波信號的顆粒或氣泡的流體，如工廠排放液、未處理的污水、雜志含量穩(wěn)定的工廠過程液等。要注意它對被測介質要求比較苛刻，即不能是潔凈水，同時雜技含量要相對穩(wěn)定，才可以正常測量，而且不同廠家的儀表性能及對被測廠家的要求也不一樣。選擇此類超聲波流量計即要對被測介質心中有數(shù)，也要對所選用的超聲波流量計的性能、精度和對被測介質的要求有深入的了解。

   2、便攜式超聲波流量計

    適用于臨時性測量，主要用于校對管道上已安裝其它流量儀表的運行狀態(tài)，進行一個區(qū)域內的流體平衡測試 ，檢查管道的當時流量情況等。如果不作固定安裝，而用于這些用途時，選用便攜式超聲波流量計既方便又經濟。

   3、時差式超聲波流量計

    目前生產zui多、應用范圍zui廣泛的是時差式超聲波流量計。它主要用來測量潔凈的流體流量，在自來水公司和工業(yè)用水領域，得到廣泛應用。此外它也可以測量雜技含量不高(雜質含量小于10g/L，粒徑小于1mm)的均勻流體，如污水等介質的流量，而且精度可達±1.5%。實際應用表明，選用時差式超聲波流量計，對相應流體的測量都可以達到滿意的效果。

   4、管道式超聲波流量計

    精度zui高，可達到±0.5%，而且不受管道材質、襯里的限制，適用于流量測量精度要求高的場合。但隨著管徑的增大，成本也會隨增加，通常情況下，選用中小口徑的管段式超聲波流量計，較為經濟。

   5、固定式超聲波流量計

    如果有足夠的安裝空間，使用插入式換能器代替外貼式換能器，*消除了管襯、結垢及管壁對超聲波信號衰減的影響，測量穩(wěn)定性更高，也大大減小了維護工作量。而且，由于插入式換能器也可以不斷流安裝，所以其應用正在不斷推廣。

    有的廠家推出了內部為數(shù)字化電路的超聲波流量計，其特點是采用數(shù)字電路處理信號，糾錯能力增強，取樣及時，精度提高(模擬電路的精度為±1.5%，數(shù)字電路可以達到±1.0%)，而且集成度提高，儀表體積大大減小，有多種信號輸出模式供選擇，在實際應用也取得了很好的效果。用戶在使用中可以和模擬電路的超聲波流量計進行比較。

超聲波流量計的功能選擇，用戶可以根據(jù)實際情況來確定。如果測量雙向流體，一定要選擇帶有正負計量功能的超聲波流量計；如果用戶需要定期了解流體在一定時段有流量情況，可以選擇帶打印機的超聲波流量計。總之，所選擇的超聲波流量計的功能既要滿足用戶需要，也不必貪多求全，造成許多功能閉置不用，而增加購買成本。

根據(jù)超聲波流量計使用場合不同，可以分為固定式超聲波流量計和便攜式超聲波流量計。

    1 這兩類超聲波流量計的主要區(qū)別

    (1)適用的場合不同

    固定式超聲波流量計用于安裝在某一固定位置，對某一特定管道內流體的流量進行*不間斷的計量；便攜式超聲波流量計具有很大的機動性，主要用于對不同管道的流體流量作臨時性測量。

    (2)供電方式不同

    固定式超聲波流量計要求*連續(xù)運行，所以要使用220V交流電源，便攜式超聲波流量計既可以使用現(xiàn)場的交流電源，也備有內置充電電池，可以連續(xù)工作5～10h［小時］，大大方便了不同場合臨時性流量測量的需要。

    (3)部分功能不同

因定式超聲波流量計，通常都有4-20mA信號輸出等功能，供遠傳顯示使用，但其內部只能存貯一條管道的參數(shù)；便攜式超聲波流量計只是為了現(xiàn)場查看當時流量和短時間內的累計流量，故一般無輸出信號功能，但為了方便測量不同管道流量，它具有豐富的貯存功能，可以同時存貯數(shù)十條不同管道的參數(shù)，供隨時調出使用。

換能器供電方式不同

    可以分為外貼式、插入式、管段式三種超聲波流量計。

    (1)外貼式

    外貼式超聲波流量計是生產zui早，用戶zui熟悉且應用zui廣泛的超聲波流量計，安裝換能器無需管道斷流，即貼即用，它充分體現(xiàn)了超聲波流量計安裝簡單、使用方便的特點。

   (2)管段式

    某些管道因材質疏、導聲不良，或者銹蝕嚴重，襯里和管道內空間有間隙等原因，導致超聲波信號衰減嚴重，用外貼式超聲波流量計無法正常測量，所以產生了管段式超聲波流量計。

    管段式超聲波流量計把換能器和測量管組成一體，解決了外貼式流量計在測量中的一個難題。而且測量精度也比其它超聲波流量計要高，但同時也犧牲了外貼式超聲波流量計不斷流安裝這一優(yōu)點，要求切開管道安裝換能器。

    (3)插入式

    插入式超聲波流量計 介于上述二者中間。在安裝上可以不斷流，利用專門工具在有水的管道上打孔，把換能器插入管道內，完成安裝。由于換能器在管道內，其信號的發(fā)射、接受只經過被測介質，而不經過管壁和襯里，所以其測量不受管質和管襯材料限制。