大口徑工業(yè)聲波熱量表
當(dāng)前民用及工業(yè)流量測(cè)量普遍存在著大管徑、大流量測(cè)量困難的問(wèn)題,這是因?yàn)橐话懔髁坑?jì)隨著測(cè)量管徑的會(huì)帶來(lái)制造和運(yùn)輸上的困難,同時(shí)管道壓損大、安裝不方便、測(cè)量。聲波流測(cè)量技術(shù)的出現(xiàn)使得傳統(tǒng)的大口徑測(cè)量難題得以解決。我司長(zhǎng)期致力于聲波流量測(cè)量的研究,并積推廣使用,已推出適用各種口徑的熱量計(jì)量裝置,該系列裝置具有我公司自有的知識(shí)產(chǎn)權(quán)。
聲波流量測(cè)量技術(shù)的特征
聲波在流動(dòng)的流體中傳播時(shí)就載體流速的信息。因此通過(guò)接收到的聲波就可以檢測(cè)出流體的流速,從而換算成流量。根據(jù)檢測(cè)的方式,可分為傳播速度差法、多普勒法、波束偏移法、噪聲法及相關(guān)法等不同類型的聲波流量計(jì)。聲波流量計(jì)是近十幾年來(lái)隨著集成電路技術(shù)發(fā)展才開(kāi)始應(yīng)用的一種非接觸式儀表,適于測(cè)量不易接觸和觀察的流體以及大管徑流量。使用聲波流量不用在流體中安裝測(cè)量元件,所以不會(huì)改變流體的流動(dòng)狀態(tài),不產(chǎn)生附加阻力,儀表的安裝及檢修均可不影響生產(chǎn)管線運(yùn)行因而是一種理想的型流量計(jì)。
聲測(cè)量?jī)x表的流量測(cè)量準(zhǔn)確度幾乎不受被測(cè)流體溫度、壓力、粘度、密度等參數(shù)的影響,又可制成非接觸及便攜式測(cè)量?jī)x表,故可解決其它類型儀表所測(cè)量的強(qiáng)腐蝕性、非導(dǎo)電性、放射性及易燃易爆介質(zhì)的流量測(cè)量問(wèn)題。聲波流量計(jì)的適應(yīng)能力也是其它儀表的。聲波流量計(jì)具有上述一些優(yōu)點(diǎn)因此它越來(lái)越受到重視并且向產(chǎn)品系列化、通用化發(fā)展,現(xiàn)已制成不同聲道的標(biāo)準(zhǔn)型、高溫型、爆型、濕式型儀表以適應(yīng)不同介質(zhì),不同場(chǎng)合和不同管道條件的流量測(cè)量。
聲波熱計(jì)量表的組成
聲波熱計(jì)量表由聲波換能器、電子線路及流量、熱量顯示和射頻卡讀寫(xiě)系統(tǒng)三部分組成。聲波發(fā)射換能器將電能轉(zhuǎn)換為聲波能量,并將其發(fā)射到被測(cè)流體中,接收器接收到的聲波信號(hào),經(jīng)電子線路放大并轉(zhuǎn)換為代表流量的電信號(hào)供給顯示和積算儀表進(jìn)行顯示和積算,同時(shí)對(duì)進(jìn)回水溫度的測(cè)量,這樣就實(shí)現(xiàn)了流量、熱量的檢測(cè)和顯示,通過(guò)接觸式、非接觸式IC卡將數(shù)據(jù)采集到管理系統(tǒng)。
聲波測(cè)量原理及分類
聲波流量測(cè)量常用壓電換能器,它利用壓電材料的壓電效應(yīng),采用適出的發(fā)射電路把電能加到發(fā)射換能器的壓電元件上,使其產(chǎn)生聲波振勸。聲波以某一角度射入流體中傳播,然后由接收換能器接收,并經(jīng)壓電元件變?yōu)殡娔?,以便檢測(cè)。發(fā)射換能器利用壓電元件的逆壓電效應(yīng),而接收換能器則是利用壓電效應(yīng)。聲波流量計(jì)換能器的壓電元件常做成圓形薄片,沿厚度振動(dòng)。薄片直徑過(guò)厚度的10倍,以振動(dòng)的方向性。壓電元件材料多采用鋯鈦酸鉛。為固定壓電元件,使聲波以合適的角度射入到流體中,需把元件故人聲楔中,構(gòu)成換能器整體(又稱探頭)。聲楔的材料不要求強(qiáng)度高、耐老化,而且要求聲波經(jīng)聲楔后能量損失小即系數(shù)接近1。根據(jù)對(duì)信號(hào)檢測(cè)的原理,目前聲波流量測(cè)量大致可分傳播速度差法(包括:直接時(shí)差法、時(shí)差法、相位差法、頻差法)波束偏移法、多普勒法、相關(guān)法、空間濾波法及噪聲法等類型。其中以噪聲法原理及結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,便于測(cè)量和攜帶。由于直接時(shí)差法、時(shí)差法、頻差法和相位差法的基本原理都是通過(guò)測(cè)量聲波脈沖順流和逆流傳報(bào)時(shí)速度之差來(lái)反映流體的流速的,故又統(tǒng)稱為傳播速度差法。其中頻差法和時(shí)差服了聲速隨流體溫度變化帶來(lái)的誤差,準(zhǔn)確度較高,所以被廣泛采用。按照換能器的配置方法不同,傳播速度差撥又分為:Z法(透過(guò)法)、V法(反射法)、X法(交叉法)等。波束偏移法是利用聲波束在流體中的傳播方向隨流體流速變化而產(chǎn)生偏移來(lái)反映流體流速的,低流速時(shí),靈敏度很低適用性不大,多普勒法是利用聲學(xué)多普勒原理,通過(guò)測(cè)量不均勻流體中散射體散射的聲波多普勒頻移來(lái)確定流體流量的,適用于含懸浮顆粒、氣泡等流體流量測(cè)量。相關(guān)法是利用相關(guān)技術(shù)測(cè)量流量,此法的測(cè)量準(zhǔn)確度與流體中的聲速無(wú)關(guān),因而與流體溫度,濃度等無(wú)關(guān),因而測(cè)量準(zhǔn)確度高,適用范圍廣。噪聲法是利用管道內(nèi)流體流動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的噪聲與流體的流速有關(guān)的原理,通過(guò)檢測(cè)噪聲表示流速或流量值。
大口徑(管網(wǎng))聲波熱量表技術(shù)參數(shù)(mm)







