[摘要(yao)]在供(gong)水系(xi)統計(ji)量中(zhong),工業(ye)流量(liang)測量(liang)普遍(bian)存在(zai)着🈲大(da)管🔆徑(jing)、大流(liu)量測(ce)量困(kun)難的(de)問題(ti),機械(xie)式水(shui)表使(shi)用較(jiao)💜多，大(da)管徑(jing)流量(liang)的水(shui)表存(cun)在誤(wu)差較(jiao)大,計(ji)量不(bu)🈲準，無(wu)校驗(yan)手段(duan)。本文(wen)探✌️讨(tao)在供(gong)水大(da)口徑(jing)管道(dao)中應(ying)用超(chao)聲波(bo)流量(liang)計，并(bing)🌈對該(gai)性能(neng)進行(hang)分析(xi)對比(bi)，提高(gao)供水(shui)計量(liang)的正(zheng)确率(lü)。分别(bie)🚶‍♀️選用(yong)MF-G2和TDS-100型(xing)插入(ru)式超(chao)聲波(bo)流量(liang)計 ，在(zai)現場(chang)應用(yong)，效果(guo)較好(hao)，精度(du)達到(dao)1%。
1超聲(sheng)波流(liu)量計(ji)的工(gong)作原(yuan)理及(ji)性能(neng)
11工作(zuo)原理(li)
　　超聲(sheng)波流(liu)量計(ji)是通(tong)過測(ce)量超(chao)聲波(bo)在流(liu)體中(zhong)順流(liu)和逆(ni)流傳(chuan)🌈播的(de)時間(jian)差測(ce)量流(liu)量。流(liu)量和(he)傳播(bo)時間(jian)差具(ju)有以(yi)✂️下關(guan)系，
Q=K_t/T2
Q一(yi)一流(liu)量
K一(yi)一标(biao)定常(chang)數
_t一(yi)一時(shi)間差(cha)
T一一(yi)平均(jun)傳送(song)時間(jian)
超聲(sheng)波頻(pin)率約(yue)爲1MHz。
12超(chao)聲波(bo)流量(liang)計的(de)構成(cheng)
　　超聲(sheng)波流(liu)量計(ji)由超(chao)聲波(bo)換能(neng)器、電(dian)子線(xian)路及(ji)流量(liang)顯♊示(shi)🧑🏾‍🤝‍🧑🏼和累(lei)積系(xi)統三(san)部分(fen)組成(cheng)。超聲(sheng)波發(fa)射換(huan)能器(qi)将電(dian)能轉(zhuan)換爲(wei)超聲(sheng)波能(neng)量，并(bing)将其(qi)發射(she)到被(bei)測流(liu)👈體.中(zhong),接🆚收(shou)器接(jie)收到(dao)的🌈超(chao)聲波(bo)信号(hao),經電(dian)子線(xian)路放(fang)大并(bing)轉換(huan)爲代(dai)表流(liu)📧量的(de)電信(xin)号供(gong)給顯(xian)示和(he)積算(suan)儀表(biao)進行(hang)顯示(shi)和積(ji)算。實(shi)現流(liu)量的(de)檢測(ce)和顯(xian)示。
13插(cha)入式(shi)超聲(sheng)波流(liu)量計(ji)的特(te)點
　　測(ce)量管(guan)内無(wu)活動(dong)部件(jian)和阻(zu)流元(yuan)件，無(wu)附加(jia)壓力(li)損失(shi);測量(liang)過🈲程(cheng)🏃與液(ye)體的(de)溫度(du)、密度(du)、壓力(li)及導(dao)電無(wu)關🈲;可(ke)采用(yong)不停(ting)水深(shen)入管(guan)壁内(nei)安裝(zhuang)方式(shi);不接(jie)觸流(liu)量🆚測(ce)量儀(yi)表,測(ce)量過(guo)程傳(chuan)感器(qi)元件(jian)不接(jie)觸被(bei)測流(liu)體,不(bu)阻流(liu)，無♋腐(fu)蝕，壽(shou)命長(zhang)。不受(shou)雜散(san)點信(xin)号幹(gan)擾;檢(jian)定周(zhou)期爲(wei)三年(nian),其它(ta)流量(liang)計一(yi)般爲(wei)半年(nian)♻️或一(yi)年插(cha)入式(shi)傳感(gan)器流(liu)量🈲計(ji),主要(yao)技術(shu)特點(dian)是不(bu)使用(yong)耦♋合(he)劑,被(bei)測管(guan)道内(nei)壁垢(gou)對測(ce)量無(wu)影響(xiang)，測量(liang)精度(du)達到(dao)1級💚，安(an)🈲裝是(shi)将聲(sheng)頭插(cha)入至(zhi)被測(ce)管道(dao)内部(bu)，從内(nei)壁看(kan)大約(yue)露出(chu)5mm左右(you)，不阻(zu)流，不(bu)增加(jia)管道(dao)的壓(ya)力損(sun)失。聲(sheng)頭帶(dai)有防(fang)護罩(zhao),用于(yu)能量(liang)轉換(huan)(電聲(sheng)相互(hu)轉🔞換(huan))的壓(ya)電陶(tao)瓷通(tong)過該(gai)報護(hu)罩向(xiang)被🐅測(ce)液體(ti)發射(she)和接(jie)收聲(sheng)波信(xin)号，該(gai)報護(hu)罩起(qi)到了(le)抗沖(chong)擊、防(fang)腐、耐(nai)磨作(zuo)用，并(bing)具有(you)良好(hao)的📱透(tou)聲性(xing)能。
2超(chao)聲波(bo)流量(liang)計的(de)選型(xing)
　　在黃(huang)山水(shui)廠進(jin)水總(zong)管(800mm)、雙(shuang)河水(shui)廠進(jin)廠水(shui)總管(guan)(700m)、井樓(lou)大口(kou)徑出(chu)水管(guan)(426nm)，水質(zhi)較好(hao),流量(liang)穩定(ding),因此(ci)選用(yong)不帶(dai)測量(liang)管在(zai)🐆原有(you)管道(dao)上直(zhi)接安(an)裝,選(xuan)用球(qiu)閥切(qie)斷式(shi)插入(ru)探頭(tou),轉換(huan)器安(an)裝形(xing)式分(fen)體式(shi)結🌍構(gou).
3現場(chang)安裝(zhuang)
31Z法探(tan)頭安(an)裝.
　　插(cha)入式(shi)超聲(sheng)波流(liu)量計(ji)選用(yong)傳播(bo)速度(du)差法(fa)，探頭(tou)采🔱用(yong)☀️Z法透(tou)過法(fa)💯),探頭(tou)安裝(zhuang)選用(yong)Z法，超(chao)聲波(bo)在管(guan)道中(zhong)直接(jie)傳輸(shu),沒有(you)折射(she)，信号(hao)衰耗(hao)小，可(ke)測管(guan)井範(fan)圍爲(wei)50mm-6000mrn;Z法安(an)裝如(ru)圖1.

3.2插(cha)入式(shi)傳感(gan)器的(de)安裝(zhuang)方式(shi)
　　插入(ru)式傳(chuan)感器(qi)的安(an)裝方(fang)式主(zhu)要W型(xing)、Z型、1型(xing)、V型四(si)種。W型(xing)安裝(zhuang)方⚽式(shi)适用(yong)于DN50~300毫(hao)米的(de)管道(dao),采用(yong)該方(fang)式可(ke)以延(yan)長聲(sheng)路的(de)長度(du),提高(gao)⭕測量(liang)精度(du)。Z型安(an)裝方(fang)式适(shi)用于(yu)⛹🏻‍♀️DN300mn以上(shang)的大(da)口徑(jing)管道(dao),兩傳(chuan)感器(qi)💯之間(jian)爲直(zhi)線傳(chuan)播路(lu)⁉️徑，信(xin)号損(sun)失最(zui)少，對(dui)流體(ti)的穩(wen)定性(xing)要求(qiu)🌏較W型(xing)要高(gao)。
4波流(liu)量計(ji)安裝(zhuang)條件(jian)
①測量(liang)管内(nei)必須(xu)始終(zhong)充滿(man)被測(ce)液體(ti)。日傳(chuan)感器(qi)探頭(tou)軸線(xian)處于(yu)☁️水✌️平(ping)位置(zhi),插入(ru)式傳(chuan)感.器(qi)安裝(zhuang)時應(ying)盡可(ke)能在(zai)管道(dao)側面(mian)❓的正(zheng)側線(xian)上，以(yi)避開(kai)上端(duan)的氣(qi)泡或(huo)底部(bu)的沉(chen)澱物(wu)一般(ban)應安(an)裝在(zai)水平(ping)、傾斜(xie)或垂(chui)直的(de)管道(dao)中，垂(chui)直管(guan)道應(ying)選擇(ze)流動(dong)自下(xia)而上(shang)的管(guan)段，以(yi)防止(zhi)測量(liang)點出(chu)現非(fei)滿管(guan)流情(qing)況。
③測(ce)量管(guan)前後(hou)要有(you)一定(ding)距離(li)的直(zhi)管段(duan),上遊(you)側大(da)于10DD爲(wei)管🌈道(dao)直徑(jing))，下遊(you)側3~5D。
④流(liu)量計(ji)遠離(li)強電(dian)磁場(chang)。
傳感(gan)器和(he)轉換(huan)器接(jie)地電(dian)阻小(xiao)于10歐(ou)。
⑥被測(ce)管道(dao)的内(nei)壁不(bu)應有(you)嚴重(zhong)的結(jie)垢、鏽(xiu)蝕。結(jie)垢.鏽(xiu)蝕層(ceng)表面(mian)粗糙(cao)，影響(xiang)管道(dao)内徑(jing)的确(que)定尺(chi)寸，這(zhe)一尺(chi)寸變(bian)化1%将(jiang)🈚引起(qi)體積(ji)☎️流量(liang)2%的誤(wu)差。選(xuan)擇無(wu)結垢(gou)、無鏽(xiu)蝕管(guan)段作(zuo)爲測(ce)💘量點(dian),是儀(yi)表測(ce)量精(jing)度的(de)保證(zheng)。
⑦被測(ce)流體(ti)爲紊(wen)流狀(zhuang)态超(chao)聲波(bo)流量(liang)計量(liang)測量(liang)的流(liu)速範(fan)圍在(zai)0~15ny/s從層(ceng)流到(dao)紊流(liu)僅表(biao)系數(shu)有較(jiao)大的(de)變.化(hua)，規定(ding)僅表(biao)的最(zui)低流(liu)速，以(yi)保證(zheng)儀表(biao)性能(neng)的正(zheng)常發(fa)揮。
5結(jie)論
①節(jie)約能(neng)源。僅(jin)表安(an)裝後(hou)，不産(chan)生壓(ya)力損(sun)失，也(ye)不會(hui)幹擾(rao)流體(ti)，是一(yi)種理(li)想的(de)節能(neng)儀表(biao)，尤其(qi)是在(zai)大流(liu)量🌏計(ji)量時(shi)，節能(neng)效果(guo)更加(jia)顯💜著(zhe)。
适用(yong)性強(qiang)。大多(duo)數流(liu)量計(ji)都有(you)口徑(jing)相配(pei)用的(de)要求(qiu)，口😄徑(jing)變化(hua)時必(bi)須更(geng)換相(xiang)應口(kou)徑僅(jin)表。而(er)插入(ru)式超(chao)聲波(bo)流量(liang)計對(dui)不同(tong)管徑(jing)不同(tong)流量(liang)範圍(wei)都可(ke)以适(shi)用。
③性(xing)價比(bi)高該(gai)種流(liu)量計(ji)的價(jia)格基(ji)本上(shang)不随(sui)被測(ce)管徑(jing)增🛀大(da)而增(zeng)加，管(guan)徑越(yue)大其(qi)性價(jia)比越(yue)高。
④安(an)裝維(wei)護方(fang)便僅(jin)需在(zai)管道(dao)上開(kai)出與(yu)傳感(gan)器相(xiang)對應(ying)的孔(kong)和焊(han)接上(shang)安裝(zhuang)座即(ji)可以(yi)安裝(zhuang)，并且(qie)能帶(dai)壓裝(zhuang)入和(he)拆出(chu)，方✔️便(bian)維護(hu)。
解決(jue)大口(kou)徑計(ji)量難(nan)題其(qi)它流(liu)量計(ji)目前(qian)最大(da)口徑(jing)‼️在1~3m更(geng)大口(kou)徑計(ji)量尚(shang)無僅(jin)表可(ke)選。而(er)插入(ru)式超(chao)聲波(bo)流量(liang)🤟計可(ke)計量(liang)口徑(jing)達5~10m是(shi)大口(kou)徑計(ji)量的(de)唯一(yi)選擇(ze)。

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