欢迎进入上海杰创测控技术有限公司!
产品分类
您现在的位置:首页 > 技术文章 > 超声波检测技术在流量测量中的应用

超声波检测技术在流量测量中的应用

  • 发布日期:2013-03-22      浏览次数:843
    •  

      对于大管道流量测量,采用差压式流量计时,标准节流装置制作很困难,测量也很难做到准确。而采用超声波流量计则不然,具体地说超声波流量计具有以下特点:
      一、由于超声波流量计采用非接触测量的方法,因此可以在特殊条件下(如高温高压、防爆、强腐蚀等)进行测量。即使在一般条件下,接触式流量计(如差压式、流量计等)会对流体的流动产生一定的阻力,而且在黏性比较大的流体中使用时,准确度会显著降低。而超声波流量计不会产生附加阻力,也很少受流体黏性的影响。可见超声波流量计属于非接触式测量,对流体场无干扰,无阻力件,不产生压力损失。
      二、安装方便。只要将管外壁打磨光,抹上硅油,使其接触良好即可。
      三、超声波流量计受介质物理性质的限制比较少,适应性较强。例如电磁流量计和激光流量计对不导电和不透明的流体就难以应用,而超声波流量计则不受影响,可测量各种介质。适应于腐蚀性、黏性、浑浊度大的流体,而且测量准确度高。
      四、输出信号为线性的。超声波流量计的测量原理是:超声波在流动介质中传播时,其传播速度与在静止介质中的传播速度不同,其变化量与介质流速有关。测得这一变化量就能求得介质的流速,进而求出流量。例如超声波在顺流和逆流中的传播情况,如图4-10所示。图中F为发射换能器,J为接收换能器,u为介质流速,c为介质静止时声速。顺流中超声波的传播速度为c+u,逆流中超声波的传播速度为c-u,顺流和逆流之间速度差与介质流速u有关。测得这一差值即可求得流速u,进而通过计算得到流量值qv=Au。测量速度差的方法很多,常用的有时间差法、相位差法和频率差法。
      图4-11所示为超声波在管壁间的传播轨迹。介质静止时超声轨迹为实线,它与轴线之间的夹角为θ。当介质平均流速为u时,传播的轨迹为虚线所示,它与轴线间夹角为θ/。速度Cu为两个分速度(u和c)的向量和,为了 使问题简化,认为θ=θ/(因为在一般情况c》u),这时可得Cu=C+ucosθ
       
                 近年来超声波流量测量技术已获得了迅速的发展,它已经成为流量测量技术中的一个重要分支。除了液体流量的测量,在气体和气粉体(双相流体)流速测量方面,超声波方法也有其可取之处,在气体介质方面可测出瞬时和脉动流速,它还能同时测出温度。在火电厂中采用气动方式输送煤粉燃料,需要测得煤粉的质量流量,采用一般方法难以获得满意的结果,而超声波法可以单独测量粉状物质的点速度(如超声多普勒法),也可以测量煤粉气流的流速(如相差法等),然后根据粉状材料颗粒大小计算颗粒物质的流速;或者配合以气粉体密度测量,获得气粉体质量流量。
      超声波流量计虽然具有许多的特点,但也存在一些缺点:当液体中有气泡或有噪声时,会影响声波传播;超声波流量计实际测定的是流体速度,它将受速度分布不均匀的影响,虽可以校正,但不十分准确,故要求超声波流量计前后分别有10D和5D的直管道长度;另外从以上的分析可知超声波流量计结构较复杂,成本较高。
  • 上一篇:耐磨耐腐热电阻所拥有的性能特点
    下一篇:没有了
  • 返回
  •  
    QQ在线咨询
    咨询热线
    021-59576033
    18915180876