[摘要]在供(gong)水系統計(ji)量中,工業(ye)流量測量(liang)普遍存在(zai)着大管♋徑(jing)🛀🏻、大流量測(ce)量困難的(de)問題,機械(xie)式水表使(shi)用較多，大(da)管徑🍓流量(liang)🔞的水💋表存(cun)在誤差較(jiao)大,計量不(bu)準，無校驗(yan)手段。本文(wen)探讨在供(gong)🐕水大口徑(jing)管道中應(ying)用超聲波(bo)流量計，并(bing)📧對該性能(neng)進行分析(xi)對比，提高(gao)供水計量(liang)的正确率(lü)。分别選用(yong)MF-G2和TDS-100型插入(ru)式超聲波(bo)流量計 ，在(zai)現場應用(yong)，效果較好(hao)，精度達到(dao)1%。
1超聲波流(liu)量計的工(gong)作原理及(ji)性能
11工作(zuo)原理
　　超聲(sheng)波流量計(ji)是通過測(ce)量超聲波(bo)在流體中(zhong)順流和❓逆(ni)流傳播的(de)時間差測(ce)量流量。流(liu)量和傳播(bo)時間差具(ju)有以下關(guan)🔆系，
Q=K_t/T2
Q一一流(liu)量
K一一标(biao)定常數
_t一(yi)一時間差(cha)
T一一平均(jun)傳送時間(jian)
超聲波頻(pin)率約爲1MHz。
12超(chao)聲波流量(liang)計的構成(cheng)
　　超聲波流(liu)量計由超(chao)聲波換能(neng)器、電子線(xian)路及流量(liang)㊙️顯示和🏃累(lei)積系統三(san)部分組成(cheng)。超聲波發(fa)射換能器(qi)将電🚶能轉(zhuan)換爲♉超聲(sheng)波能量，并(bing)将其發射(she)到被測流(liu)體.中,接收(shou)器接收到(dao)的♌超聲波(bo)信号,經電(dian)子線路放(fang)大并轉換(huan)爲代表流(liu)量的電信(xin)🔅号供給顯(xian)示和積算(suan)㊙️儀表進行(hang)顯示和積(ji)算。實♊現流(liu)量的檢測(ce)和顯示。
13插(cha)入式超聲(sheng)波流量計(ji)的特點
　　測(ce)量管内無(wu)活動部件(jian)和阻流元(yuan)件，無附加(jia)壓力損失(shi);測量過程(cheng)與液體的(de)溫度、密度(du)、壓力及導(dao)電無關💘;可(ke)采用不停(ting)水🚩深入管(guan)壁内安裝(zhuang)方式;不接(jie)觸流量測(ce)量儀表,測(ce)量過程傳(chuan)📧感器元件(jian)不接觸被(bei)測流體,不(bu)阻流，無腐(fu)蝕，壽命長(zhang)。不受雜♊散(san)點信号幹(gan)擾;檢定㊙️周(zhou)期爲三年(nian),其它流量(liang)計一般爲(wei)半年♻️或一(yi)年插入🐉式(shi)傳感器流(liu)量計,主要(yao)技術特點(dian)是不使用(yong)耦合劑,被(bei)測管道🧑🏾‍🤝‍🧑🏼内(nei)壁垢對測(ce)量🔆無影響(xiang)，測量精度(du)達到1級，安(an)裝是将聲(sheng)頭插入至(zhi)被測管道(dao)内部，從内(nei)壁看大約(yue)露出5mm左右(you)，不阻流，不(bu)增加管道(dao)的壓力損(sun)失。聲頭👈帶(dai)有防護罩(zhao),用于能量(liang)轉換(電聲(sheng)相互轉換(huan))的壓電陶(tao)瓷通過該(gai)報護罩向(xiang)被測☀️液體(ti)發射和接(jie)收聲波信(xin)号🔅，該報護(hu)罩起到了(le)抗沖擊、防(fang)腐、耐磨作(zuo)用，并具🧑🏽‍🤝‍🧑🏻有(you)良好的透(tou)聲性能。
2超(chao)聲波流量(liang)計的選型(xing)
　　在黃山水(shui)廠進水總(zong)管(800mm)、雙河水(shui)廠進廠水(shui)總管(700m)、井樓(lou)大口👉徑🏃出(chu)水管(426nm)，水質(zhi)較好,流量(liang)穩定,因此(ci)選用不帶(dai)測量管在(zai)㊙️原有管道(dao)上直接安(an)裝,選用球(qiu)閥切斷式(shi)插入探頭(tou),轉換器安(an)裝形式分(fen)體式結構(gou).
3現場安裝(zhuang)
31Z法探頭安(an)裝.
　　插入式(shi)超聲波流(liu)量計選用(yong)傳播速度(du)差法，探頭(tou)采☀️用Z法透(tou)過🏃🏻法),探頭(tou)安裝選用(yong)Z法，超聲波(bo)在管道中(zhong)直接傳輸(shu),沒有折射(she)，信号衰耗(hao)小，可測管(guan)井範圍爲(wei)50mm-6000mrn;Z法安裝如(ru)圖1.

3.2插入式(shi)傳感器的(de)安裝方式(shi)
　　插入式傳(chuan)感器的安(an)裝方式主(zhu)要W型、Z型、1型(xing)、V型四種。W型(xing)安裝方式(shi)适用于DN50~300毫(hao)米的管道(dao),采用該方(fang)式可以延(yan)長聲🆚路的(de)💋長度,提高(gao)測量精度(du)。Z型安裝方(fang)式适用于(yu)DN300mn以上的大(da)口徑🧑🏽‍🤝‍🧑🏻管道(dao),兩傳感器(qi)之間爲直(zhi)線傳播路(lu)徑，信号損(sun)失最少，對(dui)📱流體的穩(wen)定性要求(qiu)較W型要高(gao)🌈。
4波流量計(ji)安裝條件(jian)
①測量管内(nei)必須始終(zhong)充滿被測(ce)液體。日傳(chuan)感器探頭(tou)軸線處于(yu)水平位置(zhi),插入式傳(chuan)感.器安裝(zhuang)時應盡可(ke)能在管道(dao)側面的正(zheng)♌側線🏃‍♀️上，以(yi)避開上端(duan)的氣泡或(huo)底部的沉(chen)澱物一般(ban)應安裝在(zai)水平、傾🚶‍♀️斜(xie)或垂直的(de)管道中，垂(chui)直管道應(ying)選擇流動(dong)自下而上(shang)的管段，以(yi)防止測量(liang)點出現非(fei)滿管流情(qing)況。
③測量管(guan)前後要有(you)一定距離(li)的直管段(duan),上遊側大(da)于10DD爲管道(dao)✉️直徑)，下遊(you)側3~5D。
④流量計(ji)遠離強電(dian)磁場。
傳感(gan)器和轉換(huan)器接地電(dian)阻小于10歐(ou)。
⑥被測管道(dao)的内壁不(bu)應有嚴重(zhong)的結垢、鏽(xiu)蝕。結垢.鏽(xiu)蝕層🏃‍♂️表面(mian)粗糙，影響(xiang)管道内徑(jing)的确定尺(chi)寸，這一尺(chi)寸變化1%将(jiang)引起🧑🏾‍🤝‍🧑🏼體積(ji)流量🌈2%的誤(wu)差。選擇無(wu)結垢、無鏽(xiu)蝕管段作(zuo)爲測量點(dian),是儀表測(ce)量精度🧑🏾‍🤝‍🧑🏼的(de)保證。
⑦被測(ce)流體爲紊(wen)流狀态超(chao)聲波流量(liang)計量測量(liang)的流🤟速👈範(fan)圍在0~15ny/s從🌈層(ceng)流到紊流(liu)僅表系數(shu)有較大的(de)變.化，規定(ding)僅表的最(zui)低流㊙️速，以(yi)保證儀表(biao)性能的正(zheng)常發揮。
5結(jie)論
①節約能(neng)源。僅表安(an)裝後，不産(chan)生壓力損(sun)失，也不會(hui)幹擾流體(ti)㊙️，是一種理(li)想的節能(neng)儀表，尤其(qi)是在大流(liu)量計量♉時(shi)，節能效果(guo)更加顯著(zhe)。
适用性強(qiang)。大多數流(liu)量計都有(you)口徑相配(pei)用的要求(qiu)，口徑變化(hua)時🐉必須更(geng)換相應口(kou)徑僅表。而(er)插入式超(chao)聲波流量(liang)計對不同(tong)管徑不同(tong)流量範圍(wei)都可以适(shi)用。
③性價比(bi)高該種流(liu)量計的價(jia)格基本上(shang)不随被測(ce)管徑增大(da)♌而🏃‍♂️增加，管(guan)徑越大其(qi)性價比越(yue)高。
④安裝維(wei)護方便僅(jin)需在管道(dao)上開出與(yu)傳感器相(xiang)對應的孔(kong)和焊接上(shang)安裝座即(ji)可以安裝(zhuang)，并且能帶(dai)壓裝入和(he)拆🔴出，方便(bian)維護。
解決(jue)大口徑計(ji)量難題其(qi)它流量計(ji)目前最大(da)口徑在1~3m更(geng)大口🍓徑😘計(ji)量尚無僅(jin)表可選。而(er)插入式超(chao)聲波流量(liang)計可計量(liang)口徑達5~10m是(shi)大口徑計(ji)量的唯一(yi)選擇。

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