一、超声波流量计原理介绍

超声波流量计是利用速度差法原理测量管道内液体流量的装置。 可分为外卡箍式和管段式。 它常与数字信号处理技术、多脉冲技术、纠错技术等结合使用，为了适应环境，增强其可靠性，已**应用于化工、电力、石油、冶金等领域。和其他领域。

2、超声波流量计结构

超声波流量计主要由超声波发生器、超声波接收器、电子电路、流量显示、累积系统等组成。 其中，超声波发生器主要用于产生超声波并将其发射到流体中； 超声波接收器主要用于接收穿过流体后的超声波； 超声波被接收后，被电子电路放大并转换，然后转换成电信号。 表单将流程传输到显示屏并显示结果； 累计系统完成流量的累计计算。

三、超声波流量计原理

超声波流量计通过检测流体流量对超声波的影响来测量液体流量，采用“时间差法”。

首先，使用探头 1 发出信号。 信号穿过管壁1、流体和管壁2，并被另一侧的探头2接收。 当探头1发出信号时，探头2也发出同样的信号，穿过管壁2、流体和管壁1，然后被探头1接收； 由于流速的存在，两个时间并不相等，存在时间差。 因此，根据时间差就可以得到流速，进而得到流量值。

4、超声波流量计的优缺点

由于超声波流量计采用超声波来测量流体的流量，因此它不仅可以测量常规管道的流量，还可以测量难以观察和难以接近的管道的流量； 它不仅可以测量常规流体的流量，还可以测量强腐蚀性管道的流量。 测量具有放射性、易燃易爆等特性的流体的流量。

超声波测量流体流量有如此**的范围，但它也有缺点。 超声波流量计对被测流体的温度范围有限制。 目前我国超声波流量计只能用于测量200℃以下的流体。 而且超声波流量计的测量电路相当复杂。 如果对测量结果精度有要求，则精度为1%。 ，那么声速的测量精度需要达到10-5到10-6的量级，对测量电路的要求比较高。

5、超声波水流安装注意事项

1.全管

为了保证超声波流量计的测量精度和稳定性，测量点处的流体必须充满管段（否则测量值会太大或无法测量）。 因此，应满足以下条件： 两个传感器应安装在管轴水平方向，在图2所示范围内，防止管道不满足、上部有气泡或下部有沉淀。影响传感器的正常测量。

管道可能已满，也可能未满。 选择流体垂直向上流动的安装点。 选择流体垂直向下流动的管道。 选择流体斜向上流动的安装点。 选择流体斜向下流动的管道。 选择管道系统中的**点来安装管道系统的**点。 该流体是自然流动管道中无压力的流体。

2. 稳流

稳定流动的流体有助于保证测量精度，而流动条件混乱的流体则难以保证测量精度。

满足稳流工况标准要求：

管道距泵出口及半开阀门，上游10D，下游5D（D为管道外径）；

距泵出口30D，阀门半开。

如果不能满足稳定流条件的标准要求，也可以在以下情况下尝试测量：

泵出口、半开阀门与安装点之间有弯头或缓冲装置； 我

泵的入口和阀门的上游；

流体的流量为中流量或低流量。

（低流量：流量2m/s）以下情况很难保证稳定流量，所以安装超声波流量计时需要小心。

泵出口直管段至半开阀门的距离不能保证为10D，且无弯头等缓冲装置；

从泵出口起的直管段和半开阀门不能保证10D，流量较高；

垂直向下流动、斜向下流动

下游距管道明出口距离小于10D。

注：若难以判断稳流，可使用便携式超声波流量计进行实际测量，观察信号情况。

3. 缩放

超声波流量计管道内壁结垢减少了超声波信号的传输，使管道内径变小。 因此，管道内壁有水垢的管道会导致流量计无法正常测量或影响测量精度。 因此，尽量避免选择管道内壁有水垢的地方作为安装点。 如果无法避免结垢的安装点，可采取以下措施来消除或减少结垢对管道内壁的测量影响。

更换测量点处的一段管道。

用锤子用力敲击测量点处的管道，直至测量点信号明显增大。

选择方法2进行测量，并将刻度设置为衬里，以达到更好的测量精度。

4. 温度

超过传感器的工作温度范围很容易造成传感器的损坏或显着缩短传感器的寿命。 因此，安装点的流体温度必须在传感器的安装和使用范围内。 并尽量选择温度较低的安装点。 因此，同一管道应尽量避开锅炉出水口和换热器出口，尽量安装在回水管上（如果条件允许，**测量安装点的温度）。

5、压力

插入式和管道式传感器理论能承受的**压力为：1.6MPa。 安装时应了解或观察安装点的压力。 超过此压力的安装会对安装人员造成危险。 即使安装成功，长期使用后传感器漏水的可能性也会增加。

6、干扰

超声波流量计的主机、传感器和电缆很容易受到变频器、广播电台、电视台、微波通讯站、手机基站、高压线等干扰源的干扰。 因此，在选择传感器和主机的安装点时，尽量远离这些干扰源； 主机外壳、传感器、超声波电缆的屏蔽层必须接地（插入式传感器将地线做成接线柱）； 请勿与逆变器使用同一地线。 供电方面，应采用隔离电源给主机供电。

六、超声波流量计的调试

1、根据流量计的要求输入管道参数并记录。

2、调整上下游传感器（即探头）的安装位置、间距、管接头程度，将上下游两个方向接收到的信号强度调整为**强。

七、常见故障分析

故障现象：瞬时流量计波动较大。

故障原因：信号强度波动较大； 被测流体本身波动较大。

对策：调整探头位置，增加信号强度，保证信号强度稳定。 如果流体本身波动较大，则位置不好。 重新选点，保证前10D和后5D的工况要求。

故障现象：外夹式流量计信号低

故障原因：管径过大或管道严重结垢或安装方法不正确。

对策：对于管径过大、结垢严重的管道，采用插入式探头； 重新选择安装方法。

故障现象：插入式探头使用一段时间后信号减弱

故障原因：探头可能偏移或探头表面氧化皮较厚。

对策：重新调整探头位置并清洁探头发射面。

故障现象：开机无显示

故障原因：电源特性与仪表额定值不符或保险丝熔断。

对策：检查电源特性是否与仪器额定值相符，保险丝是否熔断。 如果没有上述问题，请通知厂家**人员处理。

故障现象：打开仪器后，只有背光，无任何字符显示。

失败原因：一般是程序丢失。

对策：通知厂家**人员处理。

故障现象：现场强干扰下仪器无法使用

故障原因：电源波动范围大，或有变频器干扰或周围有强磁场，或接地线不正确。

对策：为仪器提供稳定的电源； 或将仪表安装在远离变频器及强磁场干扰的地方； 或按规范设置接地线。

超声波线和电源线采用屏蔽线，然后在电源输入端加磁环隔离变压器。 从本文的研究可以看出，超声波流量计的流量测量精度几乎不受被测流体的温度、压力、粘度、密度等参数的影响。 安装无需停管、运行即可进行，性价比高。 它已成为许多行业的**产品。

补充-不同情况下流量计的选择

1、对于污水、纸浆等浑浊液体介质，可选用的流量计类型有：超声波流量计和智能电磁流量计。 但选择流量计时应考虑液体中不含太多空气或气泡。

2、对于石油、柴油等油类介质，可选用的流量计类型有：超声波流量计。

3、对于砂浆、电粉浆等浓度大、固体颗粒含量大的介质，可选用的流量计类型为：电磁流量计。

4、对于自来水流量较大的介质，可选择的流量计类型有：合适的选择是智能电磁流量计和超声波流量计。 其他如涡街流量计、孔板流量计等也可供选择。

5. 对于气体介质，可用的流量计类型有： 1. 超声波气体流量计。 2、涡街流量计。 如果气体温度超过300℃，可选用气动流量计。

6、对于纯水、软化水等电导率较低的介质，可用的流量计类型有： 超声波流量计非常适合测量此类流体。

7、对于酸、碱等强腐蚀性介质，可选用的流量计类型有： 1、耐酸碱衬里电磁流量计。 2.外夹式超声波流量计。