[摘要]在供(gòng)水系統計(jì)量中(zhōng),工業流量(liàng)測量(liàng)普遍(biàn)存在(zài)着大(dà)管徑、大流(liú)量測(cè)量困難的(de)問(wèn)題,機(jī)械式水(shuǐ)表使(shǐ)用較多，大(dà)管徑流量(liàng)的水(shuǐ)表存(cún)在誤(wù)差較大,計量不(bú)準，無(wú)校驗(yàn)手段。本文(wén)探讨在供水大(dà)口徑管道(dào)中應(yīng)用超(chāo)聲波流量(liàng)計，并(bìng)對該(gāi)性能(néng)進行分析(xī)對比，提高(gāo)供(gòng)水計量(liàng)的正(zhèng)确率(lǜ)。分别選用(yòng)mf-g2和(hé)tds-100型插入(rù)式超(chāo)聲波流量(liàng)計 ，在現場應用(yòng)，效果較好(hǎo)，精度(dù)達到1%。
1超(chāo)聲波流(liú)量計的工作原(yuán)理及性能
11工作(zuò)原理(lǐ)
　　超聲波流(liú)量計(jì)是(shì)通過測(cè)量超聲波在流體中(zhōng)順流(liú)和逆流傳播的(de)時間差(chà)測(cè)量流(liú)量。流(liú)量和傳播時間差具(jù)有以下關(guān)系，
q=k_t/t2
q一一流量
k一一标定常(cháng)數
_t一(yī)一時間差
t一一平均(jun1)傳送時間(jiān)
超聲(shēng)波頻(pín)率約(yuē)爲1mhz。
12超聲波流量(liàng)計的(de)構成(chéng)
　　超聲波流量計由超(chāo)聲波換能器、電子線(xiàn)路及流量顯示和累積系統三(sān)部分組成(chéng)。超聲(shēng)波發(fā)射換能器(qì)将(jiāng)電能轉換爲超聲(shēng)波能(néng)量，并(bìng)将其發射到被(bèi)測流(liú)體.中(zhōng),接(jiē)收(shōu)器接收到(dào)的超聲波信号,經電(diàn)子線路放大并轉換(huàn)爲代表流量的電信(xìn)号供(gòng)給顯示和(hé)積算儀表進行(háng)顯示(shì)和積算。實現流(liú)量的檢測(cè)和顯(xiǎn)示(shì)。
13插入式超聲波流量計(jì)的特點
　　測量管(guǎn)内無活動(dòng)部件(jiàn)和阻流元件，無附加壓力損失(shī);測(cè)量(liàng)過程(chéng)與液(yè)體的溫度、密度(dù)、壓力及導(dǎo)電無(wú)關;可(kě)采用不停(tíng)水深(shēn)入管壁内(nèi)安裝方式(shì);不接(jiē)觸流量測量儀(yí)表,測(cè)量過(guò)程傳(chuán)感器元件(jiàn)不接觸被(bèi)測流體,不(bú)阻(zǔ)流，無(wú)腐蝕，壽命長。不受雜散(sàn)點信(xìn)号幹擾;檢定周期(qī)爲三年(nián),其它(tā)流(liú)量(liàng)計一(yī)般爲半(bàn)年或一(yī)年插入式傳感(gǎn)器流(liú)量(liàng)計(jì),主要(yào)技術特點是不(bú)使用耦合劑,被(bèi)測管(guǎn)道内壁垢(gòu)對測量(liàng)無影響，測量(liàng)精度達到(dào)1級，安(ān)裝是将聲(shēng)頭插入(rù)至被測(cè)管道内(nèi)部，從内(nèi)壁看(kàn)大約露(lù)出(chū)5mm左右(yòu)，不阻(zǔ)流，不(bú)增加管(guǎn)道(dào)的壓力損(sǔn)失。聲(shēng)頭帶(dài)有防(fáng)護(hù)罩,用于(yú)能量(liàng)轉換(電聲相互轉換)的壓電陶瓷(cí)通過該(gāi)報護罩向被測液體發射和接(jiē)收聲波信(xìn)号，該(gāi)報護罩起到了(le)抗沖(chòng)擊(jī)、防腐、耐磨作用，并(bìng)具有(yǒu)良(liáng)好的透聲性(xìng)能。
2超聲波(bō)流量(liàng)計的(de)選型
　　在黃(huáng)山水廠進水總(zǒng)管(800mm)、雙河水廠進(jìn)廠(chǎng)水總管(700m)、井樓(lóu)大口徑(jìng)出水管(426nm)，水質(zhì)較好,流量(liàng)穩定,因(yīn)此選用(yòng)不帶測量管在(zài)原有管道上直接安裝,選用球(qiú)閥切斷式插入(rù)探頭(tóu),轉換器安(ān)裝形(xíng)式(shì)分體式(shì)結構.
3現場安裝(zhuāng)
31z法探(tàn)頭(tóu)安裝(zhuāng).
　　插(chā)入式超聲(shēng)波流(liú)量計選(xuǎn)用(yòng)傳播(bō)速度(dù)差法，探頭(tóu)采用z法透(tòu)過法),探頭(tóu)安裝(zhuāng)選(xuǎn)用(yòng)z法，超聲波(bō)在管道中(zhōng)直(zhí)接傳輸(shū),沒有(yǒu)折射(shè)，信号(hào)衰耗小，可(kě)測管(guǎn)井範圍爲50mm-6000mrn;z法安裝如圖1.

3.2插入式(shì)傳感(gǎn)器的安裝(zhuāng)方式(shì)
　　插入式傳感器的安(ān)裝方(fāng)式主(zhǔ)要w型、z型、1型(xíng)、v型四(sì)種(zhǒng)。w型(xíng)安裝(zhuāng)方式(shì)适用于dn50~300毫(háo)米的管道,采用該方式可以延(yán)長聲路(lù)的長度,提高測量精度。z型安裝(zhuāng)方(fāng)式适用于dn300mn以上的大(dà)口徑管道(dào),兩傳(chuán)感器之間(jiān)爲直(zhí)線傳播路(lù)徑，信号損失(shī)最少，對流體的穩(wěn)定性要求較w型要高(gāo)。
4波流量計安裝(zhuāng)條件
①測(cè)量管内(nèi)必須(xū)始(shǐ)終充滿被測液體。日傳(chuán)感器探頭軸線(xiàn)處于水平位置(zhì),插入式(shì)傳(chuán)感.器(qì)安裝(zhuāng)時應盡可能在(zài)管道(dào)側面(miàn)的(de)正(zhèng)側線上，以(yǐ)避開上端的氣(qì)泡或(huò)底部(bù)的沉澱物一般(bān)應安(ān)裝在(zài)水平、傾斜(xié)或垂直的管道(dào)中，垂直管道應(yīng)選擇流(liú)動自下(xià)而上的管段，以防止測量點出(chū)現非(fēi)滿管(guǎn)流情(qíng)況。
③測量管前後(hòu)要有一定(dìng)距離的直管段,上遊(yóu)側大(dà)于10dd爲管道(dào)直徑)，下遊側3~5d。
④流(liú)量計遠離強電(diàn)磁場(chǎng)。
傳感(gǎn)器和(hé)轉換器接地電(diàn)阻小于(yú)10歐(ōu)。
⑥被測(cè)管道(dào)的内壁不(bú)應有嚴重的結垢、鏽蝕。結(jié)垢.鏽(xiù)蝕層表(biǎo)面(miàn)粗糙，影響管(guǎn)道内徑(jìng)的(de)确(què)定尺(chǐ)寸，這一尺寸變化1%将(jiāng)引起(qǐ)體積(jī)流量(liàng)2%的誤差。選擇無(wú)結垢(gòu)、無鏽蝕管段作爲測量點(diǎn),是儀表(biǎo)測量精度的(de)保證。
⑦被測(cè)流體爲(wèi)紊(wěn)流狀(zhuàng)态超(chāo)聲波流量(liàng)計量(liàng)測量的流(liú)速範(fàn)圍在0~15ny/s從層(céng)流到(dào)紊(wěn)流(liú)僅表(biǎo)系數有(yǒu)較(jiào)大的(de)變.化，規定僅表(biǎo)的最(zuì)低流速，以(yǐ)保證儀表性能的正常發揮。
5結(jié)論
①節約能源。僅表安(ān)裝後(hòu)，不産生壓(yā)力損(sǔn)失，也(yě)不會幹擾流體(tǐ)，是一種理(lǐ)想的(de)節能儀(yí)表，尤其(qí)是在大流量計量時(shí)，節能效果(guǒ)更加顯(xiǎn)著。
适用性強(qiáng)。大多數流量計都有口徑相配(pèi)用的要求(qiú)，口(kǒu)徑(jìng)變化(huà)時必(bì)須更換相應(yīng)口徑僅表(biǎo)。而(ér)插入式超聲(shēng)波(bō)流量計對(duì)不同管徑(jìng)不(bú)同流量範圍(wéi)都可以(yǐ)适用。
③性(xìng)價比高該(gāi)種流(liú)量計(jì)的價格基本上(shàng)不随被測管徑增(zēng)大(dà)而增(zēng)加，管徑越大其(qí)性價比越高。
④安(ān)裝維護方(fāng)便僅(jǐn)需在(zài)管道上開(kāi)出與(yǔ)傳感器相(xiàng)對應的孔(kǒng)和焊(hàn)接上(shàng)安裝座即可以(yǐ)安裝，并且能帶(dài)壓裝(zhuāng)入和(hé)拆出，方便維護(hù)。
解決大口(kǒu)徑計(jì)量難題其(qí)它流(liú)量計目前最大(dà)口徑在1~3m更大口(kǒu)徑計量尚無僅(jǐn)表可選(xuǎn)。而(ér)插入式超(chāo)聲波流量(liàng)計可(kě)計量(liàng)口徑達5~10m是大口徑計(jì)量的(de)唯一選擇(zé)。

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