文档介绍：超声波流量计使用说明书超声波流量计是一种利用超声波脉冲来测量流体流量的速度式流量仪表,它从 80 年代开始进入我国工业生产和计量领域,并在 90 年代得到迅速发展。文章对我佃国内市场上出现了各类超声波流量进行了深入研究分析,结合多年的实际应用经验,系统阐述了超声波流量计的分类方法; 从仪表性能、被测介质经济性, 实用性等方面总结了选用超声波流量的原则, 并对应用中如何选位、安装、维护提出具体建议, 为用户合理选择和应用超声波流量计提供了一些可以借鉴的经验和方法。第一节超声波流量计工作原理封闭管道用 USF 按测量原理分类有:①传播时间法;②多普勒效应法;③波束偏移法; ④相关法; ⑤噪声法。本文将讨论用得最多的传播时间法和多普勒效应法的仪表。 传播时间法声波在流体中传播, 顺流方向声波传播速度会增大, 逆流方向则减小, 同一传播距离就有不同的传播时间。利用传播速度之差与被测流体流速之关系求取流速, 称之传播时间法。按测量具体参数不同,分为时差法、相位差法和频差法。现以时差法阐明工作原理。(1) 流速方程式超声波逆流从换能器 1 送到换能器 2 的传播速度 c 被流体流速 Vm 所减慢反之, 超声波顺流从换能器 2 传送到换能器 1 的传播速度则被流体流速加快。(2) 流量方程式传播时间法所测量和计算的流速是声道上的线平均流速, 而计算流量所需是流通横截面的面平均流速, 二者的数值是不同的, 其差异取决于流速分布状况。因此, 必须用一定的方法对流速分布进行补偿。此外, 对于夹装式换能器仪表, 还必须对折射角受温度变化进行补偿,才能精确的测得流量。 1) 夹装式换能器仪表声道角的修正夹装式换能器 USF 除了做流速分布修正外,必要时还要做声道角变化影响的修正。根据斯那尔(Snall) 定律式(7) 和图 2 ,声道角θ随流体中声速 c 的变化而变化,而 c 又是流体温度的函数( 以水为例,见图 3) ,因此,必须对θ角进行自动跟踪补偿,以达到温度补偿的目的。θ角不但受流体声速影响,还与声楔和管壁材料中的声速有关。然而因为一般固体材料的声速变化比液体声速温度变化小一个数量级, 在温度变化不大的条件下对测量精确度的影响可以忽略不计。但是在温度变化范围大的情况下( 例如高低温换能器工作温度范围-40-200 ℃) 就必须对声楔和管壁中声速的大幅度变化进行修正。 2) 多声道直射式换能器仪表的流量方程式直射式换能器仪表的流量方程没有管壁材料折射温度变化影响。多声道仪表常用高斯积分法或其他积分法计算流量。 多普勒( 效应)法多普勒( 效应)法 USF 是利用在静止( 固定) 点检测从移动源发射声波多产生多普勒频移现象。(1) 流速方程式超声换能器 A 向流体发出频率为 fA 的连续超声波, 经照射域内液体中散射体悬浮颗粒或气泡散射,散射的超声波产生多普勒频移 fd ,接收换能器 B 收到频率为 fB 的超声波,其值为(2) 流量方程式多普勒法 USF 的流量方程式形式上与式(6) 相同,只是所测得的流速是各散射体的速度 v( 代替式中的 Vm) , 与载体液体管道平均流速数值并不一致; 方程式中流速分布修正系数 Kd 以代替 K0, Kd 是散射体的“照射域”在管中心附近的系数; 其值不适用于在大管径或含较多散射体达不到管中心附近就获得散射波的系数