❶ 超声波流量计的线性度一般是多少
国产时差原理的超声波流量计(主要测比较清洁的液体)线性度可以达到1%。多普勒原理的超声波流量计(主要测污水或矿浆)线性度可以达到2%。
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❷ 污水流量计如何选型及使用维护
看口径,介质,温度,压力,选择合适的电极,衬里,
❸ 超声波多普勒流量计主要用于哪些环境下测量流量
多普勒超声波流量计采用的是时差式测量原理;一个探头发射信号穿过管壁、介质、另一侧管壁后,被另一个探头接收到,同时,第二个探头同样发射信号被第一个探头接收到,由于受到 流量计的介质流速的影响,二者存在时间差Δt,根据推算可以得出流速V和时间差Δt之间的换算关系V=(C2/2L)×Δt,进而可以得到流量值Q。
超声波在传播路径上如遇到微小固体颗粒或气泡会被散射,因为用时差法测量含有这类东西的流体时就不能很好地工作,时差的只能用来测量比较洁净的流体。而多普勒法正是利用超声波被散射这一特点工作的,所以多普勒法正适合测量含固体颗粒或气泡的流体,但由于散射粒子或气泡是随机存在的,流体传声性能也有差别。如果是测量传声性能差的流体,则在近管壁的低流速区散射较强;而测量传声性能好的流体在高流速区散射占优势,这就使得多普勒法的测量精度较低。虽然采用发射换能器与接收换能器分开的结构,这样可以只接收流速断面中间区域的散射,但与时差法比较测量精度还是低一些。
多普勒超声波流量计广泛应用于工业、水利、灌溉等行业,适用于满管、非满管、明渠等的流量测量。
为了最大限度地消除线状平均流速在流量测量时的局限性,近年来,各研发单位和制造商纷纷采用多声道测量方式,用于提高超声波流量计的测量准确度,如多V宽带法、2V垂直布置法、四声道中轴对称法、U形平面法等。
❹ 超声波流量计原理分类及详细说明
一、超声波流量计工作原理: 超声波在流动的流体中传播时就载上流体流速的信息。因此通过接收到的超声波就可以检测出流体的流速,从而换算成流量。超声脉冲穿过管道从一个传感器到达另一个传感器,就像一个渡船的船夫在横渡一条河。当气体不流动时,声脉冲以相同的速度(声速,C)在两个方向上传播。如果管道中的气体有一定流速V(该流速不等于零),则顺着流动方向的声脉冲会传输得快些,而逆着流动方向的声脉冲会传输得慢些。这样,顺流传输时间tD会短些,而逆流传输时间tU会长些。这里所说的长些或短些都是与气体不流动时的传输时间相比而言;根据检测的方式,可分为传播速度差法、多普勒法、波束偏移法、噪声法及相关法等不同类型的超声波流量计。起声波流量计是近十几年来随着集成电路技术迅速发展才开始应用的一种。
根据对信号检测的原理,目前超声波流量计大致可分传播速度差法(包括:直接时差法、时差法、相位差法、频差法)波束偏移法、多普勒法、相关法、空间滤波法及噪声法等类型。其中以噪声法原理及结构最简单,便于测量和携带,价格便宜但准确度较低,适于在流量测量准确度要求不高的场合使用。
由于直接时差法、时差法、频差法和相位差法的基本原理都是通过测量超声波脉冲顺流和逆流传报时速度之差来反映流体的流速的,故又统称为传播速度差法。其中频差法和时差法克服了声速随流体温度变化带来的误差,准确度较高,所以被广泛采用。按照换能器的配置方法不同,传播速度差拨又分为:Z法(透过法)、V法(反射法)、X法(交叉法)等。
波束偏移法是利用超声波束在流体中的传播方向随流体流速变化而产生偏移来反映流体流速的,低流速时,灵敏度很低适用性不大.
多普勒法是利用声学多普勒原理,通过测量不均匀流体中散射体散射的超声波多普勒频移来确定流体流量的,适用于含悬浮颗粒、气泡等流体流量测量。
相关法是利用相关技术测量流量,原理上,此法的测量准确度与流体中的声速无关,因而与流体温度,浓度等无关,因而测量准确度高,适用范围广。但相关器价格贵,线路比较复杂。在微处理机普及应用后,这个缺点可以克服。
噪声法(听音法)是利用管道内流体流动时产生的噪声与流体的流速有关的原理,通过检测噪声表示流速或流量值。其方法简单,设备价格便宜,但准确度低。
以上几种方法各有特点,应根据被测流体性质.流速分布情况、管路安装地点以及对测量准确度的要求等因素进行选择。一般说来由于工业生产中工质的温度常不能保持恒定,故多采用频差法及时差法。只有在管径很大时才采用直接时差法。对换能器安装方法的选择原则一般是:当流体沿管轴平行流动时,选用Z法;当流动方向与管铀不平行或管路安装地点使换能器安装间隔受到限制时,采用V法或X法。当流场分布不均匀而表前直管段又较短时,也可采用多声道(例如双声道或四声道)来克服流速扰动带来的流量测量误差。多普勒法适于测量两相流,可避免常规仪表由悬浮粒或气泡造成的堵塞、磨损、附着而不能运行的弊病,因而得以迅速发展。随着工业的发展及节能工作的开展,煤油混合(COM)、煤水泥合(CWM)燃料的输送和应用以及燃料油加水助燃等节能方法的发展,都为多普勒超声波流量计应用开辟广阔前景。
二、构成:超声波流量计由超声波换能器、电子线路及流量显示和累积系统三部分组成。超声波流量计的电子线路包括发射、接收、信号处理和显示电路。测得的瞬时流量和累积流量值用数字量或模拟量显示。超声波发射换能器将电能转换为超声波能量,并将其发射到被测流体中,接收器接收到的超声波信号,经电子线路放大并转换为代表流量的电信号供给显示和积算仪表进行显示和积算。这样就实现了流量的检测和显示。超声波流量计常用压电换能器。它利用压电材料的压电效应,采用适出的发射电路把电能加到发射换能器的压电元件上,使其产生超声波振劝。超声波以某一角度射入流体中传播,然后由接收换能器接收,并经压电元件变为电能,以便检测。发射换能器利用压电元件的逆压电效应,而接收换能器则是利用压电效应。
三、优点:超声波流量计非接触式仪表,适于测量不易接触和观察的流体以及大管径流量。它与水位计联动可进行敞开水流的流量测量。使用超声波流量计,不用在流体中安装测量元件,故不会改变流体的流动状态,不产生附加阻力,仪表的安装及检修均可不影响生产管线运行因而是一种理想的节能型流量计。多普勒法超声波流量计可测双相介质的流量,故可用于下水道及排污水等脏污流的测量。在发电厂中,用便携式超声波流量计测量水轮机进水量、汽轮机循环水量等大管径流量,比过去的皮脱管流速计方便得多。超声被流量汁也可用于气体测量。管径的适用范围从2cm到5m,从几米宽的明渠、暗渠到500m宽的河流都可适用。
四、缺点:主要是可测流体的温度范围受超声波换能铝及换能器与管道之间的耦合材料耐温程度的限制,以及高温下被测流体传声速度的原始数据不全。目前我国只能用于测量200℃以下的流体。另外,超声波流量计的测量线路比一般流量计复杂。这是因为,一般工业计量中液体的流速常常是每秒几米,而声波在液体中的传播速度约为1500m/s左右,被测流体流速(流量)变化带给声速的变化量最大也是10-3数量级.若要求测量流速的准确度为1%,则对声速的测量准确度需为10-5~10-6数量级,因此必须有完善的测量线路才能实现,这也正是超声波流量计只有在集成电路技术迅速发展的前题下才能得到实际应用的原因。
五、超声波流量计安装步骤
安装超流可按照以下步骤操作:
一:观察安装现场管道是否满足直管段前10D后5D以及离泵30D的距离。(D为管道内直径)
二:确认管道内流体介质以及是否满管。
三:确认管道材质以及壁厚(充分考虑到管道内壁结垢厚度)
四:确认管道使用年限,在使用10左右的管道,即使是碳钢材质,最好也采用插入式安装。
五:前四步骤完成后可确认使用何种传感器安装
六:开始向表体输入参数以确定安装距离。
七:非常重要:精确测量出安装距离。
(1) 外夹式可选安装传感器大概距离,然后不断调试活动传感器以达到信号和传输比
最好的匹配
(2) 插入使用专用工具测量管道上安装点距离,这个距离很重要,它直接影响表的
实际测量精度,所以最好进行多次测量以求较高精度。
八:安装传感器——调试信号——做防水——归整好信号电缆——清理现场线头等废弃物 ——安装结束——验收签字
六、超声波流量计使用中常见问题:
1、 超声波流量计探头使用一段时间,会出现不定期的报警。尤其是输送介质杂质较多时,这种问题会较常见。解决办法:定期清理探头(建议一年清理一次)。
2、 超声波流量计输送介质含有水等液体杂质时,流量计引压管容易产生积液,气温较低时会出现引压管冻堵现象,尤其在北方地区冬季较常见。解决办法:对引压管进行吹扫或加电伴热
超声波在传播过程中,由于受介质和介质中杂质的阻碍或吸收,其强度会产生衰减。不论是超声波流量计还是超声波物位计,对所接受的声波强度都有一定要求,所以都要对各种衰减进行抑制。
❺ 污水流量计的测量方法
1.插入式多普勒超声流量计测量原理
当污水含有较多的泥沙或气泡,并且污水是在满管状态下流动时,适合采用这种原理。
因为如果采用电磁流量计,开始几年会运行良好,但几年后读数会逐渐变小,主要是因为污水比较脏污,含有大量的粘性污物,在长期运行下会在电极上粘上污物,导致电极灵敏度降低,电磁流量计就不能正常工作了。
如果采用外夹式超声原理,也会因为管壁导声性能不好、内壁粘附污物、传感器浸水污染耦合剂等原因影响测量效果。
而采用插入式多普勒原理,可以有效地解决上述问题。当安装位置在地下或浸入工作时,请选用防护等级为IP68的插入式传感器。如果管壁为铸铁、水泥管、PVC管、波纹管等,还可以加选抱箍,保证安装运行稳定可靠。
2.插入式时差型超声流量计测量原理
当污水相对较清澈,无太多的杂质或气泡等污物时,并且是在满管状态下流动时,适合采用这种原理。原因同上。
3.堰槽式超声液位测量原理
如果污水流经的是开放式的沟渠,可以施工合适的堰槽,用超声液位计测液位,然后通过积算仪转化为污水流量。
4.明渠式测量原理
采用面积、流速法,采用液位、流速一体化传感器,同时测量液位和流速,积算仪再根据截面形状及流速、液位信息计算流量。
5.电磁流量计测量原理
如果污水不会污染或粘附电极,可以采用此法,但要慎用。
❻ 污水流量计如何选型
在选择污水流量计时可以根据所需求的口径大小、测量的介质、流量范围、测量时温度的要求、供电方式等方面来选择。
❼ 多普勒流量计是什么
多普勒流量计是运用超声波多普勒原理来测量的,根据运用场景的不同,又可以称其为河道流量计、下水道流量计、渠道流量计、农田溉灌流量计、非满管流量计等。
❽ 流量计有哪些种类,各有什么特点
流量计是工业测量中重要的仪表之一.随着工业生产的发展,对流量测量的准确度和范围的要求越来越高,流量测量技术日新月异.为了适应各种用途,自祐仪表系列各种类型的流量计相继问世。常用的分类方法有两种,一是按流量计采用的测量原理进行归纳分类:二是按流量计的结构原理进行分类。
一、按测量原理分类
(1)力学原理:属于此类原理的仪表有利用伯努利定理的差压式、转子式;利用动量定理的冲量式、可动管式;利用牛顿第二定律的直接质量式;利用流体动量原理的靶式;利用角动量定理的涡轮式;利用流体振荡原理的旋涡式、涡街式;利用总静压力差的皮托管式以及容积式和堰、槽式等等。
(2)电学原理:用于此类原理的仪表有电磁式、差动电容式、电感式、应变电阻式等。
(3)声学原理:利用声学原理进行流量测量的有超声波式.声学式(冲击波式)等。
(4)热学原理:利用热学原理测量流量的有热量式、直接量热式、间接量热式等。
(5)光学原理:激光式、光电式等是属于此类原理的仪表。
(6)原于物理原理:核磁共振式、核幅射式等是属于此类原理的仪表.
(7)其它原理:有标记原理(示踪原理、核磁共振原理)、相关原理等。
二、按流量计结构原理分类
按当前流量计产品的实际情况,自祐仪表根据流量计的结构原理,大致上可归纳为以下几种类型:
1.容积式流量计
容积式流量计相当于一个标准容积的容器,它接连不断地对流动介质进行度量。流量越大,度量的次数越多,输出的频率越高。容积式流量计的原理比较简单,适于测量高粘度、低雷诺数的流体。根据回转体形状不同,目前生产的产品分:适于测量液体流量的椭圆齿轮流量计、腰轮流量计(罗茨流量计)、旋转活塞和刮板式流量计;适于测量气体流量的伺服式容积流量计、皮膜式和转简流量计等.
2.叶轮式流量计
叶轮式流量计的工作原理是将叶轮置于被测流体中,受流体流动的冲击而旋转,以叶轮旋转的快慢来反映流量的大小。典型的叶轮式流量计是水表和涡轮流量计,其结构可以是机械传动输出式或电脉冲输出式。一般机械式传动输出的水表准确度较低,误差约±2%,但结构简单,造价低,国内已批量生产,并标准化、通用化和系列化。电脉冲信号输出的涡轮流量计的准确度较高,一般误差为±0.2%一0.5%。
3.差压式流量计(变压降式流量计)
差压式流量计由一次装置和二次装置组成.一次装置称流量测量元件,它安装在被测流体的管道中,产生与流量(流速)成比例的压力差,供二次装置进行流量显示。二次装置称显示仪表。它接收测量元件产生的差压信号,并将其转换为相应的流量进行显示.差压流量计的一次装置常为节流装置或动压测定装置(皮托管、均速管等)。二次装置为各种机械式、电子式、组合式差压计配以流量显示仪表.差压计的差压敏感元件多为弹性元件。由于差压和流量呈平方根关系,故流量显示仪表都配有开平方装置,以使流量刻度线性化。多数仪表还设有流量积算装置,以显示累积流量,以便经济核算。这种利用差压测量流量的方法历史悠久,比较成熟,世界各国一般都用在比较重要的场合,约占各种流量测量方式的70%。发电厂主蒸汽、给水、凝结水等的流量测量都采用这种表计。
4.变面积式流量计(等压降式流量计)
放在上大下小的锥形流道中的浮子受到自下而上流动的流体的作用力而移动。当此作用力与浮子的“显示重量”(浮子本身的重量减去它所受流体的浮力)相平衡时,俘子即静止。浮子静止的高度可作为流量大小的量度。由于流量计的通流截面积随浮子高度不同而异,而浮子稳定不动时上下部分的压力差相等,因此该型流量计称变面积式流量计或等压降式流量计。该式流量计的典型仪表是转子(浮子)流量计。
5.动量式流量计
利用测量流体的动量来反映流量大小的流量计称动量式流量计.由于流动流体的动量P与流体的密度及流速v的平方成正比,即p v2,当通流截面确定时,v与容积流量Q成正比,故p Q2。设比例系数为A,则Q=A因此,测得P,即可反映流量Q.这种型式的流量计,大多利用检测元件把动量转换为压力、位移或力等,然后测量流量。这种流量计的典型仪表是靶式和转动翼板式流量计。
6.冲量式流量计
利用冲量定理测量流量的流量计称冲量式流量计,多用于测量颗粒状固体介质的流量,还用来测泥浆、结晶型液体和研磨料等的流量。流量测量范围从每小时几公斤到近万吨。典型的仪表是水平分力式冲量流量计,其测量原理是当被测介质从一定高度h自由下落到有倾斜角的检测板上产生一个冲力,冲力的水平分力马质量流量成正比,故测量这个水平分力即可反映质量流量的大小。按信号(九)的检测方式,该型流量计分位移检测型和直接测力型。
7.电磁流量计
电磁流量计是应用导电体在磁场中运动产生感应电动势,而感应电动势又和流量大小成正比,通过测电动势来反映管道流量的原理而制成的。其测量精度和灵敏度都较高。工业上多用以测量水、矿浆等介质的流量。可测最大管径达2m,而且压损极小。但导电率低的介质,如气体、蒸汽等则不能应用。
电磁流量计造价较高,且信号易受外磁场干扰,影响了在工业管流测量中的广泛应用。为此,产品在不断改进更新,向微机化发展.
8.超声波流量计
超声波流量计是基于超声波在流动介质中传播的速度等于被测介质的平均流速和声波本身速度的几何和的原理而设计的。利用多普勒效应制造的超声多普勒流量计近年来得到广泛的关注,被认为是非接触测量双相流的理想仪表。
9.流体振荡式流量计
流体振荡式流量计是利用流体在特定流道条件下流动时将产生振荡,且振荡的频率与流速成比例这一原理设计的.当通流截面一定时,流速与导容积流量成正比。目前典型的产品有涡街流量计、旋进旋涡流量计。
10.质量流量计
由于流体的容积受温度、压力等参数的影响,用容积流量表示流量大小时需给出介质的参数。在介质参数不断变化的情况下,往往难以达到这一要求,而造成仪表显示值失真。因此,质量流量计就得到广泛的应用和重视。质量流量计分直接式和间接式两种。
❾ 污水流量计对流速速和直管段有什么要求
仪表口径抄一般与被测管径一袭样,应视流量而定,管道流速普通是经济流速1.5~3m/s。传感器口径与管径一样即可,满度流量时液体流速可以1~10m/s范围内选用。上限流速在理论上是不受限制的,但是一般建议不超5m/s。用于有易粘附、堆积、结垢等物质的流体,选用流速不低于2m/s,最好3~4m/s或以上,起到自打扫、避免粘附堆积等效果。用于矿浆等磨耗性强的流体,常用流速应低于2~3m/s,以降低对衬里和电极的磨损。流体流动方向应与流量计标志一致。安装的管道,要保证测量管道内始终充满被测介质,防止空管。
❿ 污水色彩仪器上的废水流量是啥意思
随着工业的不断发展和城市人口的急剧增加,工业废水和城市污水的排放量也大量增加。目前,我国已成为世界上污水排放量最大、增加速度最快的国家之一。然而,总体而言我国污水处理能力较低,有相当部分未经处理的污水直接或间接排放,严重污染了水体,成为危害环境生态、影响人民生活和身体健康的突出问题。
在水环境保护治理过程中,对污水排放的流量准确计量核定是一项非常必要的基础工作。中华人民共和国水污染防治法规定:重点排污单位应当安装水污染物排放自动监测设备,与环境保护主管部门的监控设备联网,并保证监测设备正常运行。排放工业废水的企业,应当对其所排放的工业废水进行监测,并保存原始监测记录。
流量计作为一种水污染物排放自动监测设备,是污染防治设施的组成部分。目前用于污水处理的流量计种类多样,用的较多的是电磁流量计和声学多普勒流量计。
电磁流量计
电磁流量计是应用电磁感应原理,根据导电流体通过外加磁场时产生的电动势来测量导电流体流量的一种仪器。其基本原理为:在一般非导磁材料做成的管道外面,安装有一对磁极N和S,用以产生磁场。当导电液体流过管道时,因流体切割磁力线而产生了磁感电动势,此感应的电势由与磁极垂直方向的两个电极引出,当磁场的强度不变,管道直径一定时,这个感应电势的大小仅与流速有关,将此感应电势的大小传给显示仪表,就能读出流量。
电磁流量计的优点是压损极小,可测流量范围大。最大流量与最小流量的比值一般为20:1以上,适用的工业管径范围宽,最大可达3m,输出信号和被测流量成线性,精确度较高。但其应用范围有限,仅适合于满管的流体的流量;当流速和速度分布不符合设定条件时,将产生较大的测量误差;电磁流量计的信号比较弱,外界略有干扰就能影响测量的精度。
声学多普勒流量计
声学多普勒流量计利用超声波在水中传播时遇到悬浮物散射产生多普勒效应,通过测量发射波与接收波之间的频率差计算水流流速,通过压力传感器测量水位,属于“速度-截面积法”流量间接测量装置。