超声波流量计
超声波流量计的原理及应用
超声波流量计的原理及应用超声波流量计是一种利用超声波技术来测量流体流量的仪器。
它通过发送超声波脉冲，测量超声波在流体中的传播时间来确定流速，并根据流速和管道截面积计算出流量。
超声波流量计的原理是基于多普勒效应和声速传播原理，广泛应用于工业自动化、环保监测、水利水电、石油化工等领域。
超声波流量计的工作原理主要包括声速传播原理和多普勒效应两部分。
首先是声速传播原理，超声波在流体中传播的速度与流体的流速有关，当超声波沿着流体流动方向传播时，其传播速度会受到流体流速的影响。
根据声速传播原理，测量超声波在流体中传播的时间可以得到流速的信息。
其次是多普勒效应，当超声波遇到流体流动时，因为流体流速的影响导致超声波的频率发生变化，这种变化即为多普勒效应。
通过测量多普勒频移，可以得到流体的流速信息。
超声波流量计的应用范围非常广泛，包括但不限于以下几个方面：一、工业自动化领域在工业生产中，流量是一种重要的工艺参数，对流体的流量进行准确测量是保证工业生产质量的关键。
超声波流量计可以应用于水泥、化工、冶金、造纸等行业，用于测量水、蒸汽、液体或气体等的流量。
其非侵入式的测量方式保证了测量的准确性和稳定性，广泛应用于工业自动化生产中。
二、环保监测领域超声波流量计在环保监测领域也有着重要的应用。
在污水处理厂、水处理设备等环境中，需要对流体的流量进行监测和控制，以保证环境保护的需要。
超声波流量计可以应用于这些领域，通过对流体流速和流量的准确测量，实现对环保设备的高效运行和环境保护的实现。
三、水利水电领域水力发电厂、水库、水泵站等水利水电设施对水流量的监测和管理非常重要。
超声波流量计可以应用于这些领域，用于准确测量水流速和水流量，帮助实现对水资源的合理利用和水利工程的安全运行。
四、石油化工领域在石油化工领域，对流体流量的准确测量是保障生产质量和安全的重要环节。
超声波流量计可以应用于原油、天然气、炼油、化肥等领域，用于测量液体和气体的流量，并实现对生产过程的准确控制。
超声波流量计型号
超声波流量计型号引言超声波流量计（Ultrasonic Flow Meter）是一种用于测量液体或气体流动速度和流量的仪器。
它利用超声波的传播速度和其在流体中的传播时间的关系，计算出流体的流速和流量。
本文将介绍几种常见的超声波流量计型号及其特点。
1. 型号 A型号 A 是一种便携式超声波流量计，适用于较小管道的流量测量。
该型号具有以下特点：•测量范围广泛：适用于直径为 10mm 至 100mm 的管道；•高精度：具有±0.5% 的测量精度；•易于操作：采用触摸屏控制面板，用户界面友好；•高可靠性：采用先进的数字信号处理技术和多重算法，有效减少了测量误差；•多种通信接口：支持 Modbus、RS485 等通信协议，方便与其他设备进行数据交互。
2. 型号 B型号 B 是一种固定式超声波流量计，适用于中等大小管道的流量测量。
该型号具有以下特点：•测量范围广泛：适用于直径为 50mm 至 500mm 的管道；•高精度：具有±0.2% 的测量精度；•大屏幕显示：配备大尺寸液晶显示屏，方便用户实时监测流量；•多种输出方式：支持 4-20mA、RS485 和脉冲输出，方便与其他设备进行数据交互；•耐高温高压：可适应高温高压环境，适用于工业生产现场的流量监测。
3. 型号 C型号 C 是一种嵌入式超声波流量计，适用于大型管道的流量测量。
该型号具有以下特点：•测量范围广泛：适用于直径为 300mm 至 3000mm 的管道；•高精度：具有±0.1% 的测量精度；•多通道测量：可同时测量多个管道中的流量，满足复杂工艺流程的需求；•大容量数据存储：内置大容量存储器，可存储长时间的测量数据；•远程监控：可通过网络远程监控流量数据，方便管理和维护。
4. 型号 D型号 D 是一种气体流量计的特殊型号，适用于测量气体流量。
该型号具有以下特点：•强大的气体适应性：能够测量多种气体，包括空气、氮气、氧气等；•高灵敏度：可测量低至 0.01m/s 的气体流速；•快速响应：具有快速响应时间，适用于需要实时监测的气体流量测量场景；•耐高温高压：可适应高温高压环境，适用于工业生产现场的气体流量监测。
超声波流量计使用指南
超声波流量计使用指南超声波流量计是一种广泛应用于工业、商业和家庭环境中的流量测量设备。
它利用超声波技术测量流体在管道中的流速和流量。
本文将介绍超声波流量计的基本原理、安装步骤和使用注意事项，帮助读者正确、高效地使用超声波流量计。
一、超声波流量计的基本原理超声波流量计工作基于多普勒效应和声速差测量原理。
当超声波信号通过流体时，会受到流体流速和流体的声速差的影响。
通过测量超声波信号的频率差异，可以计算出流速和流量。
二、超声波流量计的安装步骤1. 确定安装位置：选择一个管道平直、无气泡和杂质的部位作为安装位置。
避免有漩涡或涡流的位置，以免干扰测量结果。
2. 准备安装工具：确保准备好合适的工具和材料，如螺丝刀、扳手、密封胶等。
3. 清洁管道表面：使用清洁剂和布料清洁管道表面，确保与超声波流量计传感器接触的部分干净无污垢。
4. 安装超声波流量计传感器：将传感器固定在管道上，根据传感器类型选择合适的安装方式（如夹紧式或焊接式）。
5. 连接电缆和电源：根据超声波流量计的规格和要求，连接传感器的电缆和电源。
6. 密封和固定：使用密封胶或安装夹固定超声波流量计传感器，确保传感器与管道之间的连接牢固且密封良好。
7. 完成安装：检查安装是否完整，并确保传感器与管道之间没有间隙或松动。
三、超声波流量计的使用注意事项1. 管道尺寸和材质：在使用超声波流量计之前，确保了解管道的尺寸和材质，以便选择合适的传感器和测量参数。
2. 流体类型和温度：超声波流量计可应用于各种液体和气体，但不同类型的流体可能需要不同配置的传感器。
同时，也要考虑流体的温度对测量结果的影响。
3. 定期校准：定期校准超声波流量计，以确保测量结果的准确性和稳定性。
校准频率根据具体使用情况和要求而定。
4. 杂质和气泡：超声波流量计对杂质和气泡敏感，可能影响测量结果。
确保管道系统清洁，并采取相应措施去除杂质和气泡。
5. 避免振动干扰：超声波流量计的准确性容易受到振动的影响。
超声波流量计参数
超声波流量计参数
超声波流量计是一种非侵入式测量流量的仪器，其优点包括不需要动态计量件、不会影响管道流动，而且精度高、可靠性好。
超声波流量计广泛应用于水利工程、化工、环保、食品、制药等领域。
超声波流量计的参数有哪些？
1. 测量范围与精度
超声波流量计的测量范围一般在0.1m/s-10m/s之间。
一般来说，测量范围越大，对管道的要求也就越高，精度会相应下降。
而测量精度一般为±1%-±2%。
2. 测量介质
超声波流量计适用于各种液体介质的流量测量，包括清水、脏水、酸碱溶液、石油、天然气等。
3. 测量管径
超声波流量计适用于大多数管道的流量测量，一般管径范围在10mm-
6000mm之间。
而且可以适用于椭圆形、矩形、异型管等。
4. 工作温度和压力
超声波流量计在工作时要注意其工作温度和工作压力，以免影响测量精度。
一般来说，温度范围通常在-30℃-90℃之间，压力范围通常在正压力0MPa-
4.0MPa之间，多采用大口径管道的应用场合压力要求低。
5. 材料
超声波流量计的测量传感器和管道部分都是由不同材质制成，根据不同介
质对材料的需求不同，但通常为高强度不锈钢、碳钢、PVC等材料，比较耐腐蚀。
6. 通信接口
超声波流量计采用数字化信号输出，可以与计算机或PLC通讯，进行数据
传输和监控。
总的来说，超声波流量计的参数主要包括测量范围、测量精度、测量介质、测量管径、工作温度和压力、材料和通信接口。
不同场合和不同介质要求的参
数是不同的。
超声波流量计量程范围
超声波流量计量程范围
超声波流量计是一种流量测量设备，用于测量液体和气体的流速、流量以及瞬时流量。
它采用了超声波技术，无需插入式流量计，可以测量管道内的任何流体，比如水、汽油、柴油、液化气等。
超声波流量计的量程一般有两种：标准量程和扩展量程。
标准量程的流速范围从0.2m/s至25m/s，流量范围从0.1m3/h至5000m3/h，可以满足大部分常见的应用场合。
扩展量程的流速范围从0.1m/s至100m/s，流量范围从0.1m3/h至10000m3/h，可以满足更高要求的应用场合。
超声波流量计的量程范围可以根据客户的需要而定，也可以根据具体应用场合选择合适的量程范围。
例如，在工业应用中，需要测量的流量范围可以比较大，这时候可以使用扩展量程的超声波流量计；如果是家庭用户消费的流量范围，则可以采用标准量程的超声波流量计。
超声波流量计的量程范围还可以根据环境温度来确定。
当环境温度较低时，可以采用低量程范围；当环境温度较高时，可以采用高量程范围。
超声波流量计的量程范围是非常丰富的，可以根据客户的需求和应用场合，以及环境温度来确定合适的量程范围。
它可以满足不同的
应用需求，是一种非常有效的流量测量设备。
超声波流量计-百度百科
超声波流量计-百度百科
JK系列超声波流量计/超声波热量表/超声波工业水表通过高精度时间数字转换芯片对超声波传输时间进行测量，有效克服零点漂移、小流量测量误差大等问题；综合利用频差法和时差法，使用实时声速、温度补偿等技术对流量进行补偿；人机接口画面丰富，支持多种通信方式；产品具有稳定性好、零点漂移小、测量精度高、量程比宽，抗干扰性强等特点。
超声波流量计产品特点
1、全系列产品流量测量精度优于1.0级；
2、支持多声道测量，默认为双声道，有效提高了仪表在复杂流体状态中的测量准确性和可靠性；
3、综合采用频差法和时差法测量技术，声速自动补偿，时间分辨率达到45皮秒，有效避免零点漂移，提高了小流量测量精度；
4、支持RS485通信，具有4~20mA变送功能，与企业能源管理系统集成更加方便；
5、支持AC 220V、DC 24V两种电源输入方式；
6、主机与探头类型多样化，可根据现场需求搭配使用，能够满足特殊环境的安装与测量；
7、人机界面丰富，使用操作便捷。
嘉可自动化仪表的超声波流量计产品种类齐全，主要有手持式超声波流量计、便携式超声波流量计、外夹式超声波流量计、插入式超声波流量计、管道式超声波流量计、固定式超声波流量计、一体式超声波
流量计、分体式超声波流量计、模块式超声波流量计、超声波工业水表、电池供电型超声波水表、超声波冷/热量表等。
超声波流量计适用范围
超声波流量计适用范围超声波流量计是一种非接触式流量测量仪器，广泛应用于工业、农业以及住宅等各个领域。
其原理是利用超声波在流体中的传播速度差异来测量流速和流量。
超声波流量计具有测量精度高、无压力损失、不受流体特性限制等优点，适用范围广泛。
本文将从工业、农业和住宅三个方面介绍超声波流量计的适用范围。
一、工业应用超声波流量计在工业领域的应用非常广泛。
首先，在化工行业中，超声波流量计可以用于测量各种化工液体的流速和流量，如酸、碱、溶液等。
其快速、准确的测量结果使得工厂能够实时监测和控制流体的流动，提高生产效率，降低资源浪费。
其次，在石油化工领域，超声波流量计能够测量各种油品（原油、汽油等）和气体的流速和流量，用于油罐、管道和储罐的监测和计量，确保流体输送过程的准确和安全。
此外，超声波流量计还被广泛应用于供水、供气等公用设施领域，以及钢铁、电力、纺织等各个工业行业，实现对各种液体和气体的精确测量和控制。
二、农业应用超声波流量计在农业领域的应用也非常重要。
在灌溉系统中，超声波流量计可以用于测量和控制水流的流速和流量，确保农田得到适当的灌溉，提高作物的生长效果。
超声波流量计对于各种液态肥料的流速和流量的测量也非常有帮助，确保农田得到适当的营养供给。
此外，超声波流量计还可以用于饮水系统、农田水利工程等方面的监测与测量，提高农业生产的效率和可持续性。
三、住宅应用在住宅领域，超声波流量计也发挥着重要的作用。
在暖通空调系统中，超声波流量计可以用于测量和控制冷热水的流速和流量，确保供暖和制冷系统的稳定运行。
超声波流量计对于供水系统和燃气的流速和流量测量也非常有帮助，保障住宅的正常供水和燃气使用。
另外，在家庭用电监测中，超声波流量计可以用于测量家庭用电设备的电量消耗，提供节能和负荷管理的参考数据，实现家庭用电的科学管理。
总结超声波流量计以其高精度、非接触等优点，在工业、农业和住宅等领域的应用范围非常广泛。
它能够测量各种流体的流速和流量，包括液体和气体。
超声波流量计方案
超声波流量计方案一、引言超声波流量计是一种常见的流量测量设备，通过利用超声波的传播特性实现对流体流量的测量。
它具有测量准确、无压力损失、无移动部件等优点，在工业生产中得到广泛应用。
本文将介绍超声波流量计的基本原理、常见类型以及应用案例，为读者提供一个全面了解和选用超声波流量计的方案。
二、基本原理超声波流量计通过发射超声波脉冲到流体中，利用声波在流体中传播的速度差异来测量流速。
其工作原理基于多普勒效应，即当声波遇到流体运动时，波长会发生变化，从而实现对流速的测量。
常见的超声波流量计包括传输时间差法和多普勒效应法，下面将分别进行介绍。
2.1 传输时间差法传输时间差法是一种基于声速差异原理的测量方法。
超声波流量计通常由两个传感器组成，一个作为发射器向下游发射超声波信号，另一个作为接收器接收信号。
超声波在流体中传播的速度取决于流体的物理性质以及流速。
当超声波流经流体时，由于流体的速度不同，传输时间会发生变化。
通过测量声波传播的时间差，可以计算出流体的平均流速。
2.2 多普勒效应法多普勒效应法是一种基于声波频率变化原理的测量方法。
超声波流量计的传感器通常同时具备发射和接收功能。
当超声波与流体运动相互作用时，声波的频率会发生变化。
对于与流体相对运动的声波而言，当流速较大时，声波频率会增加；当流速较小时，声波频率会减小。
通过测量超声波频率变化，可以计算出流体的实际流速。
三、常见类型根据实际应用需求和流体特性，超声波流量计可以分为不同类型，下面将介绍其中三种常见的类型。
3.1 声速差法超声波流量计声速差法超声波流量计采用传输时间差法进行测量，其原理是通过测量超声波在流体中传播的时间差来计算流体的流速。
该类型的流量计适用于流体中无颗粒或颗粒较小的情况，如液体或气体的流量测量。
3.2 直接时间差法超声波流量计直接时间差法超声波流量计是一种改进的传输时间差法测量方法。
与传统声速差法不同的是，该类型的流量计不再使用两个传感器，而是采用单个传感器进行测量。
超声波流量计
• 金属构件、混凝土制品、塑料制品、陶瓷制品的探 伤及厚度检测； • 浓度、硬度、温度检测等； • 作为开关、用于测量距离等。 • 流量、液位、料位检测。
超声波流量计
• 超声波流量计是通过检测流体流动对超声束 (或超声脉冲) 的作用以测量流量的仪表。 • 根据对信号检测的原理超声流量计可分为传播速度差法 (时差法、相位差法和频差法)、波束偏移法、多普勒法、 互相关法、空间滤法及噪声法等。
速度差的测量方法
• 速度 C u 为两个分速度向量和， 为了使问题简化，认为顺流 时Cu=C+ucos θ ，逆流时
C
u
=C-ucos
θ
，
二者之速度差为2 ucos θ ， 由 于 cos θ 值是已知的， 因此可得流体的速 度u 。
时间差法测量方法
• 由于速度非 • 常大，根据 速度、时间、• 距离三者之 • 间的关系， 若距离已知，• 测出时间， 就可以知道 • 速度。因此 速度差的测 量可以改为 • 测量时间。 即时间差法。
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。
超声波流量计
v=
单反射和双反射声道
Q.Sonic-5® （CheckSonic）Transducer Position Axial, path 1 Axial, path 3 Axial, path 5 Swirl, path 2 Swirl, path 4
单反射声道
A/B A B
声道配置比较分析结论
1、平行声道是数字式传输时间法的早期应用模型，探头 技术容易实现，但对轴向速度的分布不对称、二次分 析涡流的能力、权重因子固定等问题缺乏解决手段。 2、反射式声道技术的应用，大大提高了测量的声程长度， 而且在轴向速度分布不对称、消除涡流影响、权重因 子自动调整等方面进行了改进，提高了仪表的现场使 用精度。 3、多声道反射式声道结构的设计，可以更加全面捕捉通 过流量计截面的流态信息，确保计量精度的提高。 4、独特的多声道反射声道均匀、平衡分布的结构，在现 场各种复杂情况下安装，均可保证流量计正常工作， 计量精度不受影响。对现场复杂流态及时检测，消除 各种不对称流体对计量精度带来的各种影响。
五.超声波流量计的安装注意事项
1、超声波流量计在现场安装前，必须将其 送到法定计量检定。 2、应注意调整超声流量计的测量声道的安 装方位，使超声波在管内壁的反射点都不在管道 的底部。这种安装要求可以防止在管道底部可能 聚集的液体或脏污所引起的超声信号的衰减和潜 在的失去测量结果的危险。
超 声 波 流 量 计
目录
一.超声波流量计分类 二.超声波流量计系统组成部分 三.超声波流量计的特点 四.超声流量计的基本工作原理 五.超声波流量计的安装注意事项 六.外夹式超声波特点
一.超声波流量计分类
流量计按换能器安装方式可分为插入式和外夹式 两种形式。 插入式流量计根据换能器的数量不同，分为单声 道流量计，双声道流量计和多声道流量计。 流量计按计量方式分为：贸易用流量计和核查流 量计。 贸易用流量计只有二声道以上插入式超声波流量 计。
超声波流量计
原理： 根据对信号检测的原理超声波流量计可分为传播速度 差法(直接时差法、时差法、相位差法和频差法)、波束偏 移法、多普勒法、互相关法、空间滤法及噪声法等。 超声流量计和超声波流量计一样，因仪表流通通道未 设置任何阻碍件，均属无阻碍流量计，是适于解决流量测 1 量困难问题的一类流量计，特别在大口径流量测量方面有 较突出的优点，它是发展迅速的一类流量计之一。 超声波流量计采用时差式测量原理：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。
2
注意事项
超声波流量计正确选型才能保证超声波流量计更好的使用。选用什么种类的超声波 流量计应根据被测流体介质的物理性质和化学性质来决定?使超声波流量计的通径、 流量范围、衬里材料、电极材料和输出电流等?都能适应被测流体的性质和流量测量 的要求。 1、精密功能检查 精度等级和功能根据测量要求和使用场合选择仪表精 度等级，做到经济合算。比如用 于贸易结算、产品交接和能源计量的场合，应该选择精度等级高些，如1.0级、0.5级 ，或者更高等级; 用于过程控制的场合，根据控制要求选择不 同精度等级;有些仅仅是 检测一下过程流量，无需做精确控制和计量的场合，可以选择精度等级稍低的，如1.5 级、2.5级，甚至 4.0级，这时可以选用价格低廉的插入式超声波流量计。 2、可测量的介质 1 测量介质流速、仪表量程与口径 测量一般的介质时，超声波流量计的满度 流量可以 在测量介质流速0.5—12m/s范围内 选用，范围比较宽。选择仪表规格(口径)不一 定与 工艺管道相同，应视测量流量范围是否 在流速范围内确定，即当管道流速偏低，不能 满足流量仪表要求时或者在此流速下测量准 确度不能保证时，需要缩小仪表口径，从 而提 高管内流速，得到满意测量结果。 超声波液位计测量水位的原理以及安装要求： 超声波液位计工作时，高频脉冲声波由换能器（探头）发出，遇被测物体（水面）表 面被反射，折回的反射回波被同一换能器（探头）接收，转换成电信号。脉冲发送和 接收之间的时间（声波的运动时间）与换能器到物体表面的距离成正比，声波传输的 距离S与声速C和传输时间T之间的关系可以用公式表示：S= CⅩT/2 例如：声速C=344m/s，传输时间为50ms，即可算出传输的距离为17.2m，测定距离 为8.6m。
超声波流量计说明书
Mark II
CPU 主板 电源板
本安接口板 现场接线板 诊断和接口板
四、CUI软件
DANIEL CUI是基于Windows操作系统的软件，可为用户呈 现：流速剖面、各声道的声速、增益、信噪比
连接PC机与超声流量计之间的RS232（以太网）通讯电缆， 在PC机中运行“Daniel CUI MARK III”软件，点击 “connect（连接）”按钮，建立PC机与超声流量计之间 的通讯。
声波是如何产生的 ?
当振动体与介质相接触时,便产生声波
声波的频率 (Hz)
单位时间内通过某一给定点的声波的数量叫 声波的频率
声波的速度
速度是指声波通过某一介质的速率(米/秒, 英 尺/秒), 它是独立于频率的一个概念
介质的弹性越大,声波传播的速度越快 介质的密度越大, 声波传输的速度越慢 如果气体的密度已知的话,声波的速度是可以
如果某声道探头脏了，那么探头的能量就会被大大削弱， 此时流量计可以通过探头的反馈信号得知能量损耗较大，结 果就会增加此声道的增益，从而增加能量，能够克服由于探 头脏污而导致的能量损失。
Signal to noise ratios:信噪比，指的是超声波流量计的信 号和噪声的比值，信噪比越大，则说明超声波流量计的工作 情况越好。
当管道中有气体流过时，传感器1和传感器2所发射的超声波 脉冲分别被传感器2和传感器1接受，由于超声波脉冲在气流 中传播速度受到气流的影响，导致超声波脉冲顺流传播的速 度要比逆流时快，在超声波声道长度内，其顺流、逆流方向 的传播时间分别为：
ts
L
cvcos
tn
L
cvcos
超声波流量计的技术参数
超声波流量计的技术参数超声波流量计（Ultrasonic flowmeter）是一种利用超声波进行流量测量的仪器。
它具有非接触、不堵塞、不漏水、无压力损失、可实现大口径测量等优点，因此在液体和气体流量测量方面广泛应用于工业领域。
以下是超声波流量计的技术参数的详细介绍：1.测量范围：超声波流量计可适用于不同范围的流量测量，通常以标准立方米/小时（Nm³/h）或立方米/小时（m³/h）为单位。
可以根据实际需要选择不同的测量范围。
2.精度：超声波流量计的精度是指它所能实现的测量结果的准确程度。
通常以百分比表示，如±1%、±0.5%等。
精度越高，测量结果越准确。
3.工作温度：超声波流量计能够适应的工作温度范围会影响它的应用领域。
一般情况下，它能够适应从低温到高温的条件。
4. 工作压力：超声波流量计的工作压力范围是指它能够承受的液体或气体压力的上限和下限。
通常以千帕（Kpa）或兆帕（MPa）为单位。
5.流体速度范围：超声波流量计的测量准确性与流体速度有关。
该仪器通常适用于不同范围的流速，常以米/秒（m/s）为单位。
6.仪器耗电量：超声波流量计的耗电量会影响其在使用中的稳定性和耐用性。
较低的耗电量可延长设备的寿命，并降低使用成本。
7.测量信号输出：超声波流量计通常会提供不同类型的测量信号输出接口，如模拟输出（4-20mA或0-10V）、数字输出（RS485、MODBUS等）等。
这样用户可以根据实际需要进行数据采集和监控。
8.安装方式：超声波流量计可以有不同的安装方式，如插入式、固定式、螺纹式等。
不同的安装方式适用于不同的场合和管道尺寸。
9.电源需求：超声波流量计通常会有不同的电源需求，包括电压和电流。
需要根据实际情况提供相应的电源设施。
10.仪器重量和尺寸：超声波流量计的重量和尺寸直接影响其安装和使用的方便性。
较轻便和小巧的仪器易于安装和携带。
以上就是超声波流量计的技术参数的详细介绍，超声波流量计作为一种精度高、稳定性强、适用范围广的流量测量仪器，在工业生产和自动化控制方面具有重要的应用价值。
超声波流量计技术讲解-
8
第三节 分类和结构（续2）
■ 3.2 分类 可以从不同角度对超声流量测量方法和换能器（或传感器）进行分类。
■ （1） 按测量原理分类 封闭管道用USF按测量原理有5种，如2节所述，现在用得最多的是传 播时间法和多普勒法两大类。
■ （2） 按被测介质分类
9
超声波的分类和结构（续3）
17
超声波的选用考虑要点（续6）
■ 4.5 换能器类型的选择 ■ （1） 传播时间法
本类仪表可采用换能器的类型较多，各厂家换能器结构 不同，适用的流体条件（温度、压力等）、管道条件（材 质、形状、管径、直管长度等）和安装条件等也不相同。 此外还与声道的设置方法有关，而声道的设置方法又与测 量精度和重复性等密切相关。气体用USF因固体和气体界 面间超声波传播效率非常低，只能用直射式换能器。因此 气体流量测量一般不采用外夹装式USF。 ■ （2） 多普勒法 本类仪表用的折射式换能器。目前国内产品大部分采用夹 装式，但与传播时间法所用的夹装式换能的发射频率等技 术性能不同，不能混用。然而两者适用管道条件是基本相 同的。
■ 4.2 适用悬浮颗粒含量的范围 ■ 多普勒法USF要比传播时间法适用悬浮颗粒含量上限
高得多，而且可以测量连续混入气泡的液体。但是根 据测量原理，被测介质中必须含有一定数量的散射体， 否则仪表就不能正常工作。 ■ 传播时间法USF可以测量悬浮颗粒很少的液体，但不 能测量含有影响超声波传播的连续混入气泡或体积较 大固体物的液体。在这种情况下应用，应在换能器的 上游进行消气、沉淀或过滤。在悬浮颗粒含量过多或 因管道条件致使超声信号严重衰减而不能测量时，有 时可以试降低换能器频率，予以解决。
19
超声波的选用考虑要点（续7）
超声波流量计 说明书
超声波流量计说明书一、概述超声波流量计是一种高科技的流量测量仪表，它利用超声波在流体中的传播速度与流体流速之间的函数关系来测量流体的流量。
这款流量计具有高精度、高可靠性、易于安装和维护等优点，特别适合用于各种工业生产过程中的流量测量。
二、产品特点1. 高精度：超声波流量计采用先进的信号处理技术和算法，能够实现高精度的流量测量，有效避免了传统流量计在测量过程中可能出现的误差。
2. 宽测量范围：超声波流量计适用于各种流速和流量范围，能够满足不同用户的需求。
无论是小流量还是大流量，它都能准确地测量出流体的流量。
3. 无压力损失：超声波流量计在测量过程中对流体没有任何阻碍，因此不会对流体产生压力损失，从而保证了流体的流动性能。
4. 稳定性好：超声波流量计的测量部件采用高品质的材料和工艺制作，保证了长期使用的稳定性和可靠性，大大减少了维护和维修的频率。
5. 易于安装和维护：超声波流量计的安装非常简便，只需要按照说明书的要求进行安装即可。
同时，它的维护也非常方便，只需要定期清洗测量管路和检查各部件是否正常工作即可。
三、使用方法1. 安装前准备：在安装超声波流量计之前，需要先确认测量管路已经清洗干净，没有任何杂质和污垢。
同时，需要检查流量计的型号和规格是否符合要求，并检查电源和信号线是否连接正常。
2. 安装方式：根据现场的实际情况，选择合适的安装方式。
一般来说，超声波流量计的安装方式有插入式、管段式等。
按照安装说明书的步骤进行安装，确保安装牢固可靠。
3. 参数设置：根据流体类型、管道材质和尺寸等参数设置流量计的测量参数。
这些参数的设置将直接影响到测量结果的准确性和可靠性，因此需要按照说明书的要求正确设置各项参数。
4. 校准和调试：在安装完成后，需要对超声波流量计进行校准和调试，以确保其测量准确度和稳定性符合要求。
一般来说，校准和调试需要在专业人员的指导下进行。
5. 日常维护：为了保持超声波流量计的测量精度和使用寿命，需要定期对其进行检查和维护。
超声波流量计的优缺点
超声波流量计的优缺点
1.优点外夹式超声波流量计是一种非接触式仪表，它既可以测量大管径的介质流量也可以用于不易接触和观察的介质的测量。
它的测量准确度很高，几乎不受被测介质的各种参数的干扰，尤其可以解决其它仪表不能的强腐蚀性、非导电性、放射性及易燃易爆介质的流量测量问题。
2.缺点现今所存在的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。
超声波流量计的使用 流量计如何操作
超声波流量计的使用流量计如何操作超声波流量计是一种非接触式仪表，它既可以测量大管径的介质流量也可以用于不易接触和察看的介质的测量。
它的测量精准度很高，几乎不受被测介质的各种参数的干扰，超声波流量计是一种非接触式仪表，它既可以测量大管径的介质流量也可以用于不易接触和察看的介质的测量。
它的测量精准度很高，几乎不受被测介质的各种参数的干扰，尤其可以解决其它仪表不能的强腐蚀性、非导电性、放射性及易燃易爆介质的流量测量问题。
超声波流量计的使用：1、零流量的检查当管道液体静止，而且四周无强磁场干扰、无猛烈震动的情况下，表头显示为零，此时自动设置零点，除去零点飘移，运行时须做小信号切除，通常可流量小于满程流量的5%，自动切除。
同时零点也可通过菜单进行调整。
2、仪表面板键盘操作启动仪表运行前，首先要对参数进行有效设置，例如，使用单位制、安装方式、管道直径、管道壁厚、管道材料、管道粗糙度、流体类型、两探头间距、流速单位、最小速度、最大速度等。
只有全部参数输入正确，仪表方可正确显示实际流量值3、流量计的定期校验为了保证流量计的精准度，要进行定期的校验，通常接受更高精度的便携式超声波流量计进行直接对比，利用所测数据进行计算：误差=测量值—标准值、/标准值，利用计算的相对误差，修正系数，使得测量误差充分±2%的误差，即可充分计量要求。
该操作简单便利，可有效提高计量的精准度。
—专业分析仪器服务平台,试验室仪器设备交易网,仪器行业专业网络宣扬媒体。
相关热词：等离子清洗机,反应釜,旋转蒸发仪,高精度温湿度计,露点仪,高效液相色谱仪价格,霉菌试验箱,跌落试验台,离子色谱仪价格,噪声计,高压灭菌器,集菌仪,接地电阻测试仪型号,柱温箱,旋涡混合仪,电热套,场强仪万能材料试验机价格,洗瓶机,匀浆机,耐候试验箱,熔融指数仪,透射电子显微镜。
一、通常电极分以下几种材质： 1. 不锈钢（0Cr18Ni12Mo2Ti）。
适用于硝酸、室温下小于5%的硫酸、磷酸、碱溶液等。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
管道式
插入式
• 插入式超声波流量计 介于上述二者中间。 在安装上可以不断流，利用专门工具在有 水的管道上打孔，把换能器插入管道内， 完成安装。由于换能器在管道内，其信号 的发射、接受只经过被测介质，而不经过 管壁和衬里，所以其测量不受管质和管衬 材料限制。
传感器样式
管路安装 • 1、上、下游直管段 紧邻超声流量计的上、下游安装一定长度的 直管段。上游条件较为理想时，要求上游直 管段为10D，下游直管段为5D（推荐上游直 管段为20D，下游直管段为5D）。双向流动 时，上、下游直管段均应至少10倍管道公称 直径。
7
系统报警
8
过程报警
报警设置
9
声速异常
系统故障
观察声速的大小，通常所测的声速值应稳定在 一定范围内，如果声速突变，则表示测量系统 可能有故障。
10
流速超范 围
超量程
气体流速超出超声流量计的测量范围，超声流 量计不能正常工作。
备注： 1、超声流量计的关键计量部件维修后，必须经检定合格才能投入使用。 2、由于超声流量计的自诊断技术在不断发展，在实际应用中要以所使用设备 的操作说明书为准。
注意事项： 1、 应定期检查信号处理单元、升到有无故障、
零流量测量是否准确、超声换能器表面是否有沉 积物等。定期收集流量监测系统的运行数据，并 分析比较，以确定流量计是否存在故障。 2、超声波流量计运行时注意声道的效率，如果 没有达到100%，请检查声道. 3、长时间不使用超声波流量计应关闭其流量计算 机电源。 4、如果超声波流量计长时没有运行，启动前应 仔细检查接线和各连接点有无漏气现象。
超声波流量计的投运 1.流量计投用以前应该按国家标准或规程进行 检定或实流校准。 2.检查各种信号线，电源线连接完好。 3.如有旁通阀，首先打开进口旁通阀，给管道 缓慢充压，然后缓慢打开进口截止阀（至少 持续一分钟），避免流量计过高压差或过高 流速，给管道缓慢加压，达到流量计的运行 压力。注意:压力剧烈震荡或不当的高速加 压会损坏流量计 4.检查所有的法兰连接处和引压接头及温度 传感器的插入接头处是否有气体泄漏。
• 2、 超声流量计表体安装 超声流量计表体安装各厂家要求各不相同， 一般应保证表体水平安装，有的还应将表体 法兰上定位销孔与上、下游直管段相应销孔 对齐。安装时应留有足够的检修空间。 • 3 、突入物 超声流量计的内径、连接法兰及其紧邻的上 、下游直管段应具有相同的内径，其偏差应 在管径的±1％以内；
接触不好
1 没有流量 信号
其它
脏污 压力超范围
2
增益值/信 噪比异常
3
超声探头 不工作
探头故障
4
没有温度、 压力信号
接触不好
5
温度、压 力信号异 常
参数设置 或零漂
检查系统设置。 定期对温度、压力测量系统进行校检，确保温 度压力测量数据准确可靠。
6
计算机报 警
计算机报警有责任和非责任报警、有冷启动和 热启动报警和电池电压低等报警，应按照超声 流量计的说明书进行检查。 报警设置 在确认温度、压力测量系统正常的情况下，检 查超声流量计算机内的压力、温度量程范围设 置是否正确。 过程报警主要有流量、温度、压力、密度、以 及热值等报警，其主要原因是由于它们测量的 值超出了预设定范围。在确认压力、温度测量 系统正常后检查所有的设定值。
• 根据实际应用环境常选用时差式超声波 流量计和多谱勒式超声波流量计
• 时差式超声波流量计的选型 • 多谱勒式超声波流量计的选型
时差式超声波流量计的选型
• 目前生产最多、应用范围最广泛的是时差式超声波流 量计。它主要用来测量洁净的流体流量，在自来水公司和 工业用水及江河水、回用水领域，得到广泛应用。时差式 超声波流量计此外可以测量杂技含量不高(杂质含量小于 10g/L，粒径小于1mm)的均匀流体，如污水等介质的流量 ，但不能测量含有影响超声波传播的连续混入气泡或体积 较大固体物的液体。在这种情况下应用，应在换能器的上 游进行消气、沉淀或过滤。在悬浮颗粒含量过多或因管道 条件致使超声信号严重衰减而不能测量时，有时可以试降 低换能器频率，予以解决。而且精度可达±1%。实际应 用表明，选用时差式超声波流量计，对相应流体的测量都 可以达到满意的效果。
中国石油天然气集团公司
超声波流量计
青萍之末
• 1. 基本原理 • 2. 选型应用
• 3. 基本结构
• 4.测量方式
• 5.电磁流量计选型需要的几方面信息
• 6.电磁安装中的七项要求
• 7.电磁流量计的基本分类形式
一时差法超声波流量计测量原理
• 气体超声波流量计是利用超声脉冲在介质中传 播的速度与介质的速度有对应的关系，即顺流时 的超声脉冲传播速度比逆流时传播的速度要快， 这两种超声脉冲传播的时间差越大，则流量也越 大的原理。在实际工作过程中，处在上下游的换 能器将同时发射超声波脉冲，显然一个是逆流传 播，一个是顺流传播。介质的作用将使两束脉冲 以不同的传播时间到达接收换能器。由于两束脉 冲传播的实际路程相同，传输时间的不同直接反 映了介质流速的大小。
超声流量计日常维护（以测气体流量为例）
需要检查的运行参数 气体工作温度 气体工作压力 天然气组成 超声流量计系数 各声道运行状态 零流速读数 检 查 方 法 按相关要求检查温度测量系统工作是否正常。 按相关要求检查压力测量系统工作是否正常。 备注 必查 必查 必查 必查 必查 选择
检查计算机内输入的天然气组成数据是否正确，或 在线分析系统的分析数据是否正确。
流量=流速*截面积
• 工况体积瞬时流量 = 面积 * Ve • 标准体积瞬时流量 =工况体积瞬时流量 * 工 况密度 / 标准密度 • 质量瞬时流量 =工况体积瞬时流量 *工况密 度
多通道即多路流速测量!
A B C D
L (t1 -t2 ) Vn = 2x (t1 t2 )
2
S Wn Vn Vavg = n=1
管道式
• 某些管道因材质疏、导声不良，或者锈蚀严重， 衬里和管道内空间有间隙等原因，导致超声波信 号衰减严重，用外贴式超声波流量计无法正常测 量，所以产生了管段式超声波流量计。 管段式超声波流量计把换能器和测量管组成一 体，解决了外贴式流量计在测量中的一个难题。 而且测量精度也比其它超声波流量计要高，但同 时也牺牲了外贴式超声波流量计不断流安装这一 优点，要求切开管道安装换能器。
多谱勒式超声波流量计的选型
• 多普勒法超声波流量计依靠水中杂质的反 射来测量水的流速，因此适用于杂质含量 较多的脏水和浆体，如城市污水、污泥、 工厂排放液、杂质含量稳定的工厂过程液 等，而且可以测量连续混入气泡的液体。 但是根据测量原理，被测介质中必须含有 一定数量的散射体（颗粒或气泡），否则 仪表就不能正常工作。
• 4、内表面 与超声流量计匹配的直管段，其内壁应无锈 蚀及其它机械损伤，在组装之前，应除去超 声流量计及其连接管内的防锈油或沙石灰尘 等附属物。使用中也应随时保持介质流通通 道的干净、光滑。 • 5、温度计插孔 对单向流测量，应将温度计插孔设在超声流 量计下游距法兰端面（2～5）D之间；对双 向流进行测量，温度计插孔应设在距超声流 量计法兰端面至少3D的位置。
超声波流量计结构
Mark II电子数据处 理单元：由电子元 件和微处理器系统 组成。它接受超声 换能器的信号，且 具有处理测量信号 和显示、输出及记 录测量结果等功能 。
超声波流量计测量方式
• 根据超声波换能器使用不同可分为：可以分 为外贴式、插入式、管段式三种超声波量计是生产最早，用户最 熟悉且应用最广泛的超声波流量计，安装 换能器无需管道断流，即贴即用，它充分 体现了超声波流量计安装简单、使用方便 的特点。
• （3）声道的设置。 单声道和多声道。 • 不论是单声道还是多声道气体超声流量计， 其声波的发送与接收原理是一样的。不同的 是在不同声程上所测的线速度对管道截面的 流速的呈现不同。
超声波流量计结构
主要分为三部分：流量计本体、超声换能器、Mark II电子数 据处理单元，如图所示： 流量计本体：流量计本体是经特殊加工，用于安装超声换能 器、Mark II电子数据处理单元及压力变送的装置。 超声换能器：超声换能器是把声能转换成电信号和反过来把 电信号转换成声能的元件。
5.接线检查：对照厂家提供的系统接线图，检 查所有接线无误。 7.流量计最高流速不超过30m/s 8.流量计在启用前要求进行零流量测试，现场 不具备条件应进行工况条件下的零流量测试 （零流量测试就是关闭超声流量计的上、下 游阀门，使流过流量计的气体流速为零，等 管道内气体温度稳定后，读取零流速读数， 每个声道的气体流速至少记录30s，要求零 流速读数应小于12mm/s。）
外夹式超声波流量计安装方法
• ①准确输入各项参数，计算安装距离； • ②按照安装位置将管道打磨干净，不能有油漆或 污物；打磨面积约为探头的3倍。 • ③将探头发射面清理干净。 • ④将耦合剂涂抹均匀在发射面和管道表面安装位 置处，不能太少；不要形成气泡。 • ⑤根据流向和安装距离正确安装上下游探头，且 两个探头要保持水平。探头用钢带固定，要与管 道表面紧密贴合。
检查超声流量计系数是否与检定证书一致。 检查各声道的参数，确认各声道运行是否正常 在零流速下各声道所测得的气体流速是否小于规定 值。
声速
检查超声流量计各声道所测的声速是否稳定在一定 范围内，如果发生跳变，表明存在故障。
必查
增益值/噪声 （信噪比/信号质量）
增益值主要受压力和超声探头表面污物的影响， 通常情况下增益应该是相对稳定的。若超出超声流 量计说明书中规定的技术范围，则说明超声流量计 不能正常工作。 检查反映背景噪声和/或电噪声量的参数是否稳定 在正常范围值。 若增益或信噪比等超出流量说明书中规定的范围 ，则表明探头表面因被污染而不能正常工作。 检查超声流量计所测的气体工作流速是否在超声流 量计说明规定的正常工作范围内。 首次安装时必须检查超声流量计算机内设置的各项 参数是否正确。