超声波流量计在能源检测中的选型

摘　要：超声波流量计是一种速度式流量仪表，它能够利用超声波脉冲来测量流体。本文主要讨论的是便携式超声波，对时差式和多谱勒式的超声波流量计进行分析，结合相关的实际经验简单的阐述了超声波流量计的工作原理；并且总结了超声波流量计的原则，为使用超声波流量计提供可借鉴的经验及其方法。

1、超声波流量计工作原理：
1.1、时差式超声波流量计：
  PT868 超声波流量计是时差式超声波流量计，它能够利用声波在流体中顺流逆流传播的时间差和流体的流速成正比的这个原理来测量流量的。在流体顺流方向传播声波的速度会增大，逆流方向则减小速度，同一个传播距离有不同的传播时间。传播速度差和被测流体流速间的关系能偶求出流速，这个叫做时差法。

图 1 时差式测量原理图

1.2 、多谱勒式超声波流量计：
  SX30 超声波流量计检测流体流量，采用多谱勒式超声波流量计。多谱勒式效应法指的是在静止点或者固定点检测，从移动源发射声波会产生多谱勒频移现象，测量频移能够计算流体流量。

图 2 多谱勒效应测量原理图

2、超声波流量计的选择：
  选择超声波流量计进行流量计量的时候，要先确定被测流体的性质，判断标准为液体的洁净程度和杂质含量的高低；选择流量计要考虑到测量原理是时差法还是多谱勒法。

2.1、时差法超声波流量计：
  时差法超声波流量计是用来测量洁净流体的介质的，它能够测量悬浮颗粒很少的液体，不能够测量悬浮颗粒超过某一范围的液体或者气泡超过范围的液体，也不能够测量含有影响传播超声波的连续性混入气泡或者是体积很大的固体颗粒的液体。液体介质中的悬浮颗粒的体积含量小于百分之一的时候，才不会影响流体计量，如果含量大于百分之一就会影响测量的精准度。另外，时差法还可以测量杂质含量不高的均匀流体，含量不高的范围指的是杂质含量小于 10g/L，其粒径小于1mm。比如污水等介质流量，其精度能够达到 1.5%。

3、超声波流量计的应用：
  应用超声波流量计要注意以下方面的问题：

3.2、流量检测点的选择：
(1) 安装位置及其流动方向：超声波流量计的流量传感器通常安装在水平管道、倾斜管道和垂直管道。垂直管道要选择自下而上流动的场所，如果是自上而下会导致下游产生足够的被压。比如高于测量点的后续管道，这是用来防止测量点出现非满管流的现象。
(2) 管道条件：超声波流量计徐璈考虑到衬里材料和厚度、管壁材料及厚度、锈蚀状况等，不能够使用衬里或者结垢太厚的管道，不能使用衬里或者锈层和内管壁剥离的，不能使用锈蚀现象暗中的管道，夹层夹带气体会减弱超声信号，还能够改变超声的传播路径。管道内的表面积沉积层会产生声波不良传播，还有可能会偏离预期声道的路径及长度，有可能会将声波分散，大部分的声波传送不到流体会降低其性能，因此在选择管段的时候要避免此类现象。