多普勒流量计基础知识
多普勒流量计基础知识
多普勒流量计是利用多普勒频移获得流体流速数据，然后根据原始流速、液位数据以数学模型计算出截面平均流速后乘以流体截面积而获得流量的流量检测技术(流量的基本公式：流量Q=平均流速V*截面面积A)。因此，多普勒流量计的测流量过程可具体为：测定流速、平均流速计算、截面积计算、流量计算。其中后两项均是简单的几何/数学计算。
对于流速测量，首先要解释的是多普勒频移。当波源与观察者之间有相对运动时，观察者所接收到的频率与波源的真实频率不同，接收到的信号的频率与声源频率之差，称为多普勒频移，它的大小由两者之间的相对速度决定，这种物理现象称为多普勒效应。测流速时，探头发射的波遇到介质中随波逐流的悬浮物、固体颗粒、汽泡，甚至非稳态的漩涡、扰乱等，均会产生偏离发射频率的反射波，产生多普勒频变，该效应与反射物的运动流速成正比。接收探头接收到各点的反射波，经过复杂的信号处理、动态频谱分析和精度计算，就可得出管截面内流体的流速。目前，多普勒流量计使用最多的波则是超声波和雷达波，而采用任何波作为测量波的多普勒流量计，用到的流速定量原理均是多普勒频移原理。基本上，可以认为该原理下各种波的探头测量某点点流速或测量范围内(指声波或雷达波的覆盖范围流速测量，并非整个断面)的流速的精度并没有本质区别，基本都在1-2%左右。
而超声波和雷达波在测流应用上的区别，主要是超波通常用于流体下测量，后者一般用于流体以上测量。因此，超声波可以根据收集分析不同时间的回波的多普勒频移而得到流体内不同深度的流速数据。而雷达波则因安装在液体以上，只能获得流体表面的流速数据。从安装上，雷达波则因无需安装到液体以下，不仅安装维护方便，仪器故障率也更低。
无论是超声波多普勒流量计，还是雷达多普勒流量计，探头本身发出的声波及雷达波覆盖面积都极为有限，事实上是无法直接测量得到整个过水断面的平均流速的。因此，如何通过探头获得的有限的原始流速数据获得截面平均流速至关重要。目前，平均流速的获得一般是根据某一深度或某几个深度的流速数据根据数学模型计算截面平均流速。雷达波流量计一般只具备测得表面流速的能力，因此，只能以表面流速计算得到平均流速。而超声波流量计因其安装于液体液面以下，可以获得多个深度流速，可以获得多个流速计算得到的平均流速。
不难看出，在流量计的内置软件中必须有一个理论模型，根据断面形状和水流特征找出断面平均流速和我们探头测量流速之间的关系，从而计算当前断面的平均流速。但是实际上，水流的运动形态复杂多变，水力学模型通常只适合用在均匀流上，所以不论是什么流量计，遇到湍流都是无法准确计算流量的，原因就是湍流的断面平均流速无法计算(除非真的能把断面上每个点的流速都测出来并加权平均，这是理论上就做不到的)。
即使同样是层流的运动形态，水流中也仍然会有微小的扰动和漩涡(由于颗粒及淤积的存在，无法形成理想状态的水流)，在这种情况下，相对而言，水下超声波(向上发射)确实可以比雷达波(表面流速)更能够准确的计算流量。原因是，水下超声波可以分段测量不同深度上的流速，从而近似的得到相对准确的流速分布，而雷达只能测表面流速，完全无法测量实际的流速分布。这水下超声波可以根据实测结果来修正测量流速和平均流速间的关系，从而得到更加准确的平均流速，而雷达则只能假定当前的流态，使用理论模型来计算平均流速。那么二者在计算流量时的差别就可以一目了然了。
另外，应当特别指出的是，因为超声波多普勒可获得多个深度流速数据，除了以这些流速计算平均流速外，这些不同深度原始流速数据还有另外的处理方式。例如，获得某几个深度流速数据后，不是直接用来计算平均流速，而是通过模型计算更多深度及位置的流速，在流体截面上形成等流速线，然后通过等流速线及类似环形积分区域计算得到平均流速或者直接计算流量。这种原始流速处理方式带来的，是更为广泛的流体形态适应性。计算平均流速时，是用每条等流速线在截面上一点点积分算出来，可想而知，这么做就算是同一截面出现了上层下层流体方向相反也没关系，照样可以积分得出相对准确结果。
因此，总的来说，在超声波和雷达波两种探头都工作正常的情况下，水下超声的方式计算的流量更为准确一些，且具备更广泛的流体状态适用性。但实际上还是要看当时的水流运动形态以及干扰因素，比如温度变化对超声波波速有较大影响，将给结果带来干扰。如果水
流运动比较均匀，那么雷达也可以得到很好的结果。实际应用中，雷达波流量计可以通过安装位置的选择，得到尽量标准的流体运动形态，从而提高平均流速计算的准确性。
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LZB玻璃转子流量计操作规程
玻璃转子流量计使用规程 一．概述 玻璃转子流量计（以下简称流量计）是用来测量非混浊液体、气体等单相介质流量的仪表之一。该仪表具有结构简单、维修和使用方便、价格便宜等优点。主要用于化工、石油、轻工、医药、化肥、化纤、电力、冶金、食品、制糖、燃料、造纸、环保及科研部门。 二．工作原理与结构 仪表测量部分为一根垂直安装的玻璃锥管和管内的浮子所组成。锥管的大端向上，浮子随流量大小沿锥管轴线方向上下移动。当流体自下而上通过锥管时，由于流体的作用，浮子上下端面产生一差压，浮子在此差压作用下上升。当作用在浮子上的上升力与浮子所受的重力、浮力及粘性力三者的合力相等时，浮子便稳定在某一高度上。这时浮子在锥管中的高度与所通过的流量有对应关系。该高度就是流量大小的量度。 锥管上刻有流量刻度，流量计的读数按图一所示的读数位置读取流量示值。 图一玻璃转子流量计读数位置 我公司生产的流量计的结构按口径不同可分为表盘式、可换式和固定式三种。 表盘式结构如图二所示，它适合于口径为4、6、10mm的流量计。主要支撑件是支板2和带有针阀的下基座9及上基座3，针阀用于调节流经仪表的流量，流入、流出咀与管路用软管联接，支板上有两个螺孔用来固定仪表。 可换式结构如图三所示，它适用于口径为１５、２５、４０ｍｍ的流量计。带法兰基座１和内衬填料８通过两支板６与锥管相连接，以压紧盖７加以密封，镶有不锈钢或塑料等制成的镶套，以提高耐腐蚀性，基座的两法兰与管路相连接，只需将螺栓９（上下共８个）旋下，就能取出锥管，进行清洗或更换。 固定式结构如图四所示，它适用于口径为５０、８０、１００mm的流量计。?基本结构与可换式相类同，但内部不装镶套且锥管不能单独拆卸。中间装一导杆，测量大流量时，可以保证浮子依然能顺着导杆上下平稳地滑动，也可保护锥管免遭损坏。
TRDI多普勒流量计产品介绍
名称：多普勒流量在线监测仪器 型号：ChannelMaster型H-ADCP 品牌：美国TRDI 咨询价格 功能简述： 美国ISCO高质量水平声学多普勒流速剖面仪,多普勒流量在线监测仪器ChannelMaster型H-ADCP,多普勒流量在线监测仪器结构紧凑、标准配置高、功能强、适用范围广。 多普勒流量在线监测仪器的详细介绍 ChannelMaster型水平声学多普勒流速剖面仪（简称CM型H-ADCP）是RDI公司新一代ADCP产品。它结构紧凑、标准配置高、功能强、适用范围广。ChannelMaster型H-ADCP主要特点： ?采用RDI公司宽带专利技术。 ?高精度、高空间和时间分辨率。可以使用较小的单元、在 较短的采样时间步长内获得精确的流速数据。 ?对于很难测验的低流速和非恒定流也能获得高质量测验数据。 ?标准配置1－128个可选单元、0.1－10m可选单元长度、1 －300m剖面范围（取决于系统频率）。可以得到更多的 流速数据，具有很大的灵活性。 ?标准配置超声波水位计和压力式水位计。 ?标准配置倾斜计。倾斜计对于调整H-ADCP安装支架和监测 安装支架的倾斜变化从而保证测验数据质量具有重要的作用。 ?标准配置不锈钢安装底座，使H-ADCP安装十分方便。 在二十多年的发展历程中，RDI公司始终位于ADCP技术的世界 领先地位。RDI公司已通过ISO9001国际质量体系认证。 H-ADCP用途： ?河流水文站或水情站流速、流量实时测验（应用指标流速法或数值方法计算流量） ?明渠流速、流量实时测验 ?灌渠流速、流量实时测验 ?河流水质监测站总量实时监测 ?河流、河口区流场数据采集，为流场数值模型提供标定或验证数据。 ?港口水域流场实时监测，为保证进出港船只安全提供流速数据。
楔型流量计检维修作业指导书
楔型流量计检维修作业指导书 1 总则 1.1编写目的 1.1.1为规范北海炼化电仪中心对于楔型流量计的日常维护和大修检修作业行为。 1.1.2 为有利于检修方提高检维修工作效率，确保检维修工作质量，避免检维修作业中的错误与失误，强化维修人员的故障处理能力，提供完善、标准、规范的检修作业程序。 1.1.3 为有利于检修资料归档。 1.2 适用人员 本作业指导书为所有北海炼化电仪中心仪表作业人员所共同遵守的质量保证程序。 2 适用范围 适用于中国石化北海炼化有限责任公司对楔型流量计的日常维护、故障处理、检修等作业。 3 人员要求及职责分工 3.1 作业人员职责 3.1.1 日常作业人员职责 对本人所辖设备的健康运行、稳定运行负责，保证管辖设备的日常维护工作，保证管辖设备的故障及时消除。 3.1.2 监护人员职责 监护人应是具有相关工作经验，熟悉设备情况和相关规定的人员，监护人必须清楚工作的内容、目的和要求，以及可能需要采取的安全措施情况。 3.1.3作业质量验收人职责 保证质量监督的有效工作，负责质量事故的处理,建立质量保证体系。 3.2 作业人员要求 必须是持有北海炼化有限责任公司仪表工种上岗证的职工或得到北海炼化有限责任公司认可的有相关资质的维保单位，同一项工作的参加人员不少于两人，
监护人员不少于一人。 4 工器具及备件材料准备及要求4.1 检修所需测量用具准备 4.2 检修所需工器具准备 4.3 检修所需参考图纸资料 4.4 工作所需备品配件准备
5 技术要求及质量标准 5.1 技术要求 5.1.1 确保楔型流量计在日常维护及大修的检修全过程无不安全因素发生。5.1.2 确保楔型流量计检修项目的验收率、合格率为100％。 5.2 质量标准 1.图纸、设备说明书等设计文件； 2.石油化工仪表工程施工技术规程SH/T3521-2007； 3.自动化仪表工程施工质量验收规范GB50131-2007； 4.石油化工仪表供电设计规范 SH/T3082-2003； 5.石油化工仪表接地设计规范 SH/T3081-2003； 6.石油化工工程施工及验收统一标准SH3508-2011； 应执行的技术标准包括但不限于上述所列标准规范，相关标准规范如有更新，按最新颁布的标准规范参照执行。
几种常用流量计的基础知识和比较
流量测量是四大重要过程参数之一（其他的是温度、压力和物位）。闭合管道流量计以其采用的技术分类，如下： 差压流量计(DP) 这是最普通的流量技术，包括孔板、文丘里管和音速喷嘴。DP流量计可用于测量大多数液体、气体和蒸汽的流速。DP流量计没有移动部分，应用广泛，易于使用。但堵塞后，它会产生压力损失，影响精确度。流量测量的精确度取决于压力表的精确度。 容积流量计(PD) PD流量计用于测量液体或气体的体积流速，它将流体引入计量空间内，并计算转动次数。叶轮、齿轮、活塞或孔板等用以分流流体。PD流量计的精确度较高，是测量粘性液体的几种方法之一。但是它也会产生不可恢复的压力误差，以及需装有移动部件。 涡轮流量计 当流体流经涡轮流量计时，流体使转子旋转。转子的旋转速度与流体的速度相关。通过转子感受到的流体平均流速,推导出流量或总量。涡轮流量计可精确地测量洁净的液体和气体。像PD流量计，涡轮流量计也会产生不可恢复的压力误差，也需要移动部件。 电磁流量计 具有传导性的流体在流经电磁场时，通过测量电压可得到流体的速度。电磁流量计没有移动部件，不受流体的影响。在满管时测量导电性液体精确度很高。电磁流量计可用于测量浆状流体的流速。 超声流量计 传播时间法和多普勒效应法是超声流量计常采用的方法，用以测量流体的平均速度。像其他速度测量计一样，是测量体积流量的仪表。它是无阻碍流量计，如果超声变送器安装在管道外测，就无须插入。它适用于几乎所有的液体，包括浆体，精确度高。但管道的污浊会影响精确度。 涡街流量计 涡街流量计是在流体中安放一根非流线型游涡发生体,游涡的速度与流体的速度成一定比例，从而计算出体积流量。涡街流量计适用与测量液体、气体或蒸汽。它没有移动部件，也没有污垢问题。涡街流量计会产生噪音，而且要求流体具有较高的流速，以产生旋涡。 热质量流量计 通过测量流体的温度的升高或热传感器降低来测量流体速度。热式质量流量计没有移动部件或孔，能精确测量气体的流量。热质量流量计是少数能测量质量流量的技术之一，也是少数用于测量大口径气体流量的技术。 科里奥利流量计 这种流量计利用振动流体管产生与质量流量相应的偏转来进行测量。科里奥利流量计可用于液体、浆体、气体或蒸汽的质量流量的测量。精确度高。但要对管道壁进行定期的维护，防止腐蚀。 电磁流量计 测量原理：法拉第电磁感应定律证明一个导体在磁场中运动将感应生成一个电势。采用电磁测量原理，流体就是运动中的导体。感应电势相对于流速成正比并被两个测量电极所检测，然后变送器将它进行放大，根据管道横截面积计算出流量。 恒定的磁场由极性交替变化的开关直流电流而产生。 测量系统包括一个变送器和一个传感器组成。 它又有两种型号：一体化型，变送器和传感器组成一个整体的机械单元；分离型，变送器和传感器被分开安装。 变送器：Promag50（用按钮操作，两行显示）传感器：PromagW(DN25……2000)
多普勒在超声波流量测量中的应用
多普勒在超声波流量测量中的应用* 刘成安 （西南科技大学 网络信息中心） 摘要：超声波流量计是流量测量中最有发展前途的三种途径之一，但目前国内外管道用多普勒超声波流量计的性能普遍不高。为了满足智能化、无接触流量测量要求，本文给出其具体实现方案，对该系统进行的实验，验证了本文提出的方法的正确性和有效性，并能够达到较高的测量精度。 关键词：流量测量；超声多普勒； 中图分类号：TP216+.1 文献表示码：A 文章编号： Application of Doppler to Ultrasonic Flow Measurement Liu Cheng An (Network Information Center ，Southwest University of Science and Technology) Abstract ：Ultrasonic Flow meter is one of the most promising three methods in flow measurement .But present researches on Doppler flowmeters for pipe-flow measurement have poor performance .In order to meet the testing requirement of intelligent and non-contact ，this paper give the project’s software and hardware methods. The test results demonstrate the validity of all the methods proposed in this dissertation ，and the test show that this intelligent ultrasonic flowmeter has high accuracy . Keyword ：flow measurement ；Ultrasonic Doppler 0 引言 在石油化工中，对易燃易爆液体的输送和分配等高精度计量中，采用非介入式超声波流量计是一种有效的测量方法。但目前国内外管道用多普勒超声波流量计的性能普遍不高，存在着不能判断液体流速方向、低速测量难、动态响应速度慢、实时性差等诸多问题，这就造成多普勒超声波测量技术停滞不前的主要原因。 本论文首先介绍管道中非牛顿流体流动时的速度分布规律，然后根据超声波在流体中传播时的多普勒效应，推导出流体在管道平均截面流速的估计，为最终多普勒超声波流量计的设计等提供理论基础。 1 管道流体速度分布规律 我们将服从牛顿常粘度定律的流体称之为牛顿流体，在标准条件下的空气和水是典型的牛顿流体。但在自然界以及工业生产中，存在大量不服从牛顿常粘度定律的流体，称之为非牛顿流体，例如化学工业中的各类泥浆、悬浮液、油漆、涂料、颜料、工业用油脂等均属于非牛顿流体。 本文研究圆形管道内液体的流速，圆形管道中的流体可以分为入口区、测粘流区和出口区，由于在出、入口区管道端部边界条件的急剧变化，引起出入口区液体的流动变得十分复杂，而在管道中间的测粘流区，沿管道偏应力保持不变，同时轴向压力梯度也保持为常数或者是周期变化。在柱坐标系中一维定常流体的剪引力方程为： ?? ? ???=dz dp r r dr d )(τ (1) 对管内流体进行积分（从中心线至r 处），可得： * 国家863计划项目（2003AA116060）
天然气超声波流量计操作规程.docx
天然气超声波流量计 操作维护规程 中国石油西部管道兰州输气分公司年月 签字职务日期 编制人： 审核人： 批准人：
目录 1 范围 (1) 2 规范性引用文件 (1) 3 术语和定义 (1) 4 操作内容 (2) 5 风险提示 (5) 6 应急处置 (5) 7 附件 (5)
1 范围 本标准规定了涩宁兰超声波流量计的现场操作方法。 本标准适用于涩宁兰气体超声流量计。 2 规范性引用文件 2.1《中华人民共和国国家标准天然气计量系统技术要求》 GB/T 18603一2001 2.2《用气体超声波流量计测量天然气流量》 GB/T 18604-2001 3 术语和定义 3.1气体超声流量计ultrassonic gas flow meter 安装在流动气体的管道上，并用超声原理测量气体流量的流量计。以下简称流量计。 3.2超声换能器ultrassonic transducer 把声能转化成电信号和反过来把电信号转化成声能的元件。 3.3信号处理单元signal processing unit 是流量计的一部分，由电子元件和微处理器系统组成。 3.4零流量测试zero-flow measure 在无流动介质的情况下，检查流量计的读数是否为零或在流量计本身规定的允许范围内。 3.5分界流量transition gas flow rate 低于该流量要采用扩展误差限的流量值。 3.6实流校准系数flow calibration factor 将流量计进行实流校准测试，并将测试结果按照一定修正方法得出的流量计系数。 3.7最大瞬时压力maximum incidental pressures 在短时间内，计量系统能够承受安全装置极限内的最大工作压力。 3.8流量计算机flow computer 计算和指示标准参比条件下的流量等参数的装置。 3.9转换装置conversion device 由一台流量计算机和各个传感器组成的装置。用于以压力、温度和气体组成或以密度或以发热量为参数进行标准参比条件下体积流量和质量流量及能量流量的转换。 4运行操作内容 4.1超声波流量计运行前的准备 4.1.1流量计的安装应符合设计和说明书的要求;天然气的流量、压力、温度范围符合流量计铭牌的规定； 4.1.2流量计、温度变送器、压力变送器具有有效的检定/校准证书; 4.1.3流量计前后阀门，调压阀、放空阀应关严； 4.1.4流量计法兰连接处应无泄漏，各个探头应牢固连接，探头连接信号线路应无松脱；4.1.5流量计信号处理单元(SPU)单元供电应正常； 4.1.6流量计配套的温度变送器、压力变送器供电应正常，压力变送器阀门应全开； 4.1.7流量计算机工作应正常； 4.1.8在线分析仪上传数据应正常。 4.2超声波流量计运行操作与监护 4.2.1缓慢打开流量计入口阀(或管路平衡阀)，为超声波流量计管路充压，观察流量计、附属设备及连接管线有无渗漏； 4.2.2压力平衡后，缓慢打开流量计出口阀门，观察流量计显示单元，判断流量计是否正常运行，如无异常，调节流量计下游流量调节阀，使流量计在所需的流量范围内运行；
数字皂膜流量计操作规程、
GL-103B数字皂膜流量计操作规程 1、目的 正确使用仪器，保证检测工作规范、顺利进行，维护检测公司形象，确保操作人员人身安全和设备安全。 2、主要技术指标： 流量范围：（5～5000）mL/min 温度范围：25±50℃压力范围：101.3±50KPa 测量精度：±1% 3、主机及配套元件 仪器箱、皂膜流量计、电源适配器、硅胶管。 4、操作 4.1、使用前准备 4.1.1、检查 检查仪器标识是否完好、是否在检定有效期内；检查玻璃管内壁是否有污垢，若有用蒸馏水或纯净水清洗，或用醋酸或酒精清洗后用蒸馏水或纯净水清洗。 4.1.2、配置皂膜液 使用普通洗涤剂，加蒸馏水稀释为10:1即可，装于干净、瓶内无污渍的小瓶。皂膜液与水溶解后在20±5℃范围内不分层、不凝固、不浑浊，皂膜液的酸碱度PH值5-8。 4.1.3、放入皂膜液 将皂膜液从皂膜管下进气口注入至皂膜管内皂膜液位线处；并保证玻璃管外壁狭缝处以上部分无水，否则将影响测量结果。 4.1.4、设置 用电源适配器将本仪器与电源插座连接，并将电源开关拨到“ON”位置，一次次按下仪器左上角“S”设置键及均值键，依次出现上次设定的气压、温度及皂膜管上下限传感器间的标准体积，在气压、温度显示屏上分别将目前的气压、温度通过“”键循环设置到仪器显示屏上。 注意：皂膜管上下限传感器间的标准体积不能变，为45.24mL。 4.2、安装及运行 4.2.1、大气采样器进气口连上负载，负载连上气容，气容进气口连上本仪器上端出气口，保证气密性完好，保证流量计垂直放正。 PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 https://www.360docs.net/doc/e61376013.html, 4.2.2、润滑：开启并运行需要校准的大气采样器，按下“R”键，挤压本仪器的橡胶球，使皂膜液连续起若干个皂膜，将皂膜管壁润滑。 4.2.3、测量：按下“R”键，屏幕出现“START READY 1”，挤压本仪器的橡胶球，使皂膜液起单片平整的皂膜，气体推动皂膜向上依次经过下游狭缝及下游狭缝，流量计金属外壳的蜂鸣器依次发出“嘟”的短促声及长促声。长促声提醒一次测量结束。显示屏显示测量结果。此时按下“S”设置键及均值键，显示这次结果的平均值。 4.2.4、再按下“R”键，屏幕出现“START READY 2”，挤压本仪器的橡胶球，使皂膜液起单片平整的皂膜，气体推动皂膜向上依次经过下游狭缝及下游狭缝，流量计金属外壳的蜂鸣器依次发出“嘟”的短促声及长促声。长促声提醒一次测量结束。显示屏显示测量结果。此时按下“S”设置键及均值键，显示的是4.2.3与4.2.4操作时显示结果的平均值。 如果此次测量过程失误，不必按“S”键，则忽略此次测量，按下“R”键进行第二次重新测定。 4.2.5、重复4.2.4的操作，重复几次，按下“R”键，屏幕出现“START READY 几+1”，最后按下“S”设置键及均值键，显示的是前面所有结果的平均值。最多5次结果平均。
流量基础知识
流量测量基础知识 一、基本概念 流量就是在单位时间内流体通过一定截面积的量。这个量用流体的体积来表示称为瞬时体积流量（q v），简称体积流量；单位有Nm3/h,m3/h,L/h等，用流量的质量来表示称为 瞬时质量流量（q m），简称质量流量。单位有t/h,Kg/h等，它们之间关系的表达式是：q m=ρq vρ——流体密度。 对在一定通道内流动的流体的流量进行测量统称为流量计量。流量测量的流体是多样化的，如测量对象有气体、液体、混合流体；流体的温度、压力、流量均有较大的差异，要求的测量准确度也各不相同。因此，流量测量的任务就是根据测量目的，被测流体的种类、流动状态、测量场所等测量条件，研究各种相应的测量方法，并保证流量量值的正确传递。 二、流量计量中常用的物性参数 在流量测量和计算中，要使用到一些流体的物理性质（流体物性），它们对流量测量的准确度及流量计的选用都有很大影响。 1．流体的密度 流体的密度由下式定义ρ=m/V 式中：ρ——流体密度，kg/m3； m——流体的质量，kg； V——流体的体积，m3。 2．流体的粘度 流体本身阻滞其质点相对滑动的性质称为流体的粘性。流体粘性的大小用粘度来度量。同一流体的粘度随流体的温度和压力而变化。通常温度上升，液体的粘度下降，而气体粘度上升。液体粘度只在很高压力下才需进行压力修正，而气体的粘度与压力、温度的关系十分密切。表征流体粘度常用有如下二种：（1）动力粘度 （2）运动粘度 3．热膨胀率 热膨胀率是指流体温度变化1℃时其体积的相对变化率，即： 4．压缩系数 压缩系数是指当流体温度不变，所受压力变化时，其体积的变化率， 5．雷诺数 雷诺数是一个表征流体惯性力与粘性力之比的无量纲量， 三、流量计分类：
超声波流量计的基本原理及类型
超声波流量计的基本原理及类型 超声波流量计的基本原理及类型 刘欣荣 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。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 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。使用超声波流量比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。 众所周知，目前的工业流量测量普遍存在着大管径、大流量测量困难的问题，这是因为一般流量计随着测量管径的增大会带来制造和运输上的困难，造价提高、能损加大、安装不仅这些缺点，超声波流量计均可避免。因为各类超声波流量计均可管外安装、非接触测流，仪表造价基本上与被测管道口径大小无关，而其它类型的流量计随着口径增加，造价大幅度增加，故口径越大超声波流量计比相同功能其它类型流量计的功能价格比越优越。被认为是较好的大管径流量测量仪表，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。 另外，超声测量仪表的流量测量准确度几乎不受被测流体温度、压力、粘度、密度等参数的影响，又可制成非接触及便携式测量仪表，故可解决其它类型仪表所难以测量的强腐蚀性、非导电性、放射性及易燃易爆介质的流量测量问题。另外，鉴于非接触测量特点，再配以合理的电子线路，一台仪表可适应多种管径测量和多种流量范围测量。超声波流量计的适应能力也是其它仪表不可比拟的。超声波流量计具有上述一些优点因此它越来越受到重视并且向产品系列化、通用化发展，现已制成不同声道的标准型、高温型、防爆型、湿式型仪表以适应不同介质，不同场合和不同管道条件的流量测量。
超声波流量计安装操作规程
官方网址https://www.360docs.net/doc/e61376013.html, 超声波流量计安装操作规程 超声波流量计安装操作规程是怎样的呢？成都永浩机电工程技术有限公司做了以下说明，供大家参考： 一、参数设置 （1）测量管道外周长，计算外径。 外径测量 （2）给主机通电，供电范围10～36VDC，接表上的DC+和DC-端子。 （3）按“menu”键，输入11，按“Enter”键，再用键盘输入管道外径，输入完成按“Enter”键。 （4）按“∨”键，按“Enter”键再用键盘输入管道管壁厚度，输入完成按“Enter”键。 （5）按“∨”键，按“Enter”键通过按“∨”选择管道材质（0,1,2后面的单词分别代表碳钢、不锈钢、PVC材质），输入完成按“Enter”键。 （6）按“∨”键，按“Enter”键，通过按“∨”选择传感器类型，这里选“1”，插入式传感器，输入完成按“Enter”键。 （7）按“∨”键，按“Enter”键，通过按“∨”选择安装方式，一般选
官方网址https://www.360docs.net/doc/e61376013.html, “V”或“Z”法安装，输入完成按“Enter”键。 （8）按“∨”键显示安装距离，安装距离可认为是两传感器之间那节管道的长度。 二、安装步骤（能焊接的管道） （1）根据仪表主机计算出来的安装距离确定两个探头的安装点，做好标记。 （2）把流量计配套焊接底座焊接到管道上。 （3）焊接底座冷却后，在底座螺纹上缠上足够生料带，把流量计配套球阀拧到焊接底座上。 （4）把专业开孔器通过螺纹拧到球阀上，打开球阀。 （5）把开孔器前端伸到管壁上，打开电钻开孔。 （6）开孔完成后，把开孔器前端退出球阀，关闭球阀。 （7）松开锁紧螺母，将传感器缩进连接螺母内。 （8）将连接螺母缠上生料带，拧紧在球阀上。 （9）打开球阀，将传感器前端推入管道。 （10）转动传感器，使上游传感器杆上的定向点对向上游（下游传感器杆上的定向点对向下游） （11）重复（2）-（10）步，安装另一个传感器。 （12）安装完成，将线接好，接线方式如下图。
涡街流量计检修作业指导书
涡街流量计检修作业指导书 1.危害辨识 1.1.检修时防止管道内的高温、高压介质喷出伤人。 1.2.检修时防止管道内介质泄漏造成气体中毒。 1.3.防止拆除仪表时管道内介质泄漏可能对环境污染。 1.4.拆卸信号线时，应注意线路绝缘，防止长时间接地导致烧毁安全栅和卡件通道。 2.准备阶段 2.1.物质：有毒气体监测仪、防护眼镜、抹布。 2.2.工具：活动扳手2把，常用工具1 套，万用表1块。 23人员：熟练仪表工1?2人，监护人员1人。 2.4.票证：由项目负责人开具《设备检修作业安全许可证》视现场情况 和检修需要开具《高处安全作业证》、《动火作业证》。 2.5.方案：根据实际检修工作，由项目负责人编写详细检修方案和安全 方案。 2.6.安全学习：根据实际检修安全，由项目负责人组织学习防中毒、防 余压伤人、防蒸汽烫伤、防止环境污染。 3.实施阶段
3.1.由项目负责人联系工艺运行岗位当班班长落实各项工艺安全措施； 由项目负责人联系DCS 系统当班人员，将与被检修仪表相关的联锁、报警装置解除。工艺运行岗位当班班长和DCS 系统当班人员在《设备检修作业安全许可证》等检修票证上签字后，项目负责人开始执行检修作业。 3.2.检查涡街流量计外包塑料布是否完好，检查仪表外壳、油漆等是否 完好，是否有腐蚀现象。 3.3.检查涡街流量计电源供电是否正确（220VAC 还是 24VDC ），检查现场电源接线是否正确（相、中、地线或正、负、屏蔽地），检查仪表供电保险、内部保险是否完好。 3.4.检查涡街流量计显示屏指示是否正常，是否有报警代码出现，按报警代码含义检查相关位置。检查涡街流量计内部参数设置是否正确。 3.5.检查仪表输出信号线接线和DCS 接线是否正确一致，检查输出信号 是否在4?20mADC之间，输出数值是否与仪表显示屏和 DCS 系统指示一致。 3.6.检查涡街流量计安装的管道是否有持续的振动或高频噪声，将其消除。 3.7.检查调节流量的调节阀、手阀是否有震荡、自激、噪声等
超声波流量计安装注意事项
超声波流量计安装 注意事项 1 2020年4月19日
超声波流量计安装注意事项 1.探头安装在管道两侧； 2.安装距离：90MM; 3.管道打磨； 4.涂上耦合剂 2 2020年4月19日
（一）详细了解现场情况 超声波流量计在安装之前应了解现场情况，包括： 1、安装传感器处距主机距离为多少； 2、管道材质、管壁厚度及管径；碳钢，壁厚：6管径：dn250(内) 3、管道年限；开始 4、流体类型、是否含有杂质、气泡以及是否满管； 3 2020年4月19日
5、流体温度； 6、安装现场是否有干扰源（如变频、强磁场等）； 7、主机安放处四季温度； 8、使用的电源电压是否稳定； 9、是否需要远传信号及种类； 根据以上提供的现场情况，厂家可针对现场情况进行配置，必要情况下也可特制机型。 4 2020年4月19日
（二）选择安装位置 选择安装管段对测试精度影响很大，所选管段应避开干扰和涡流这两种对测量精度影响较大的情况，一般选择管段应满足下列条件： 1、避免在水泵、大功率电台、变频，即有强磁场和震动干扰处安装机器； 2、选择管材应均匀致密，易于超声波传输的管段； 3、要有足够长的直管段，安装点上游直管段必须要大于10D（注：D＝直径），下游要大于5D； 5 2020年4月19日
4、安装点上游距水泵应有30D距离； 5、流体应充满管道； 6、管道周围要有足够的空间便于现场人员操作，地下管道需做测试井，测试井如下： （三）确定探头安装方式 超声波流量计一般有两种探头安装方式，即Z法和V法。 可是，当D《200MM而现场情况为下列条件之一者，也可采用Z法安装： 6 2020年4月19日
常见热工仪表基础知识
常见热工仪表基础知识(总8 页) -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1 -CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除
仪表基础知识 1、测量误差概念 1.1、误差的分类按误差数值表示的方法分为：绝对误 差、相对误差、引用误差；按误差出现的规律分为：系统误差（规律误差）、随机误差（偶然误差）、疏忽误差（粗大误差） 1.2、真值与约定真值（近似真值）、相对真值（标准表示值） 1.3、仪表的精度等级是指基本误差（仪表在规定参比工作条件下，即标准工作条件下的最大误差）的最大允许值，精度=（最大误差/测量范围）*100% 2、化工过程仪表的分类 2.1、按读取测量值的位置可分为：就地测量仪表（如就地压力表、温度计、液位计、流量计等）和远传信号测量仪表（各类变送器、位置开关等） 2.2、按测量参数性质可分为：分析、流量、物位（液位）、压力、温度、电量、机械量等 3、分析仪表 3.1、按分析目的分为：安全检测报警分析仪（可燃、有毒气体检测）、成分分析仪表 3.2、成分分析仪的分类：离线分析仪（分析室仪器）、在线分析仪（COD 分析仪、PH计、F离子分析仪等） 4、流量测量 4.1、流量的概念：是指单位时间内流过管道某一截面的流体数量。分为体积流量和质量流量，质量流量M=体积流量Q *流体密度ρ。质量流量的常用单位有：kg/h、t/h等，体积流量的常用单位有：l/h、m3/h等。 4.2、流体流动状态的分类：A、层流（雷诺数Re〈2300） B、过渡流（2300〈Re〈4000） C、紊（湍）流（雷诺数Re〉4000）。雷诺数是指流体惯性力与粘性力的比值。 4.3、与流体有关的物理参数：温度、压力、密度、粘度、速度、流量等。 4.4、流体的密度与温度、压力的关系：气体的密度随温度的升高而减小、随压力的增大而增大，液体的密度主要随温度升高而减小、而与压力关系不大。 4.5、流量测量仪表种类有：涡街流量计、金属管转子流量计、孔板节流装置流量计、锥形管流量计、威力巴流量计、楔式流量计、质量流量计、电磁流量计等。 4.6、流量计的分类 流量测量方法和仪表的种类繁多,分类方法也很多。至今为止,可供工业用的流量仪表种类达60种之多。品种如此之多的原因就在于至今还没找到一种对任何流体、任何量程、任何流动状态以及任何使用条件都适用的流量仪表。 按测量原理分有力学原理、热学原理、声学原理、电学原理、光学原理、原子物理学原理等。 按照目前最流行、最广泛的分类法,即分为: 容积式流量计、差压式流量计、浮子流量计、涡轮流量计、电磁流量计、流体振荡流量计（包括涡街流量计、质量流量计 ) 、插入式流量计。
超声波流量计的选型与分类
超声波流量计的选型与分类 关键词：超声波流量计选型与分类多普勒便携式流量计固定式时差式 超声波流量计是一种利用超声波脉冲来测量流体流量的速度式流量仪表。近几年来，随着技术的发展，利用超声波脉冲测量流体流量的技术发展很快，基于不同原理，适用于不同场合的各种超声波流量计得到了广泛应用，同时也对广大用户提出如何进一步的了解超声波流量计、怎样选择合适的超声波流量计，使用过程中，应该注意些哪些问题等等，上海森逸技术人员结合现国内超声波流量计的发展情况及多年来现场应用经验，对上述问题进行了探讨。 超声波流量计选型与分类： 选型主要有以下几点：管道壁厚、外径，介质，管内流量是否含有杂质，测量介质的温度，测量介质为气体时，还需要知道气体的压力，除此之外，还应根据用户实际情况和测量需要合理选型。 1、多普勒超声波流量计 换能器经过管道内液体中的悬浮颗粒或气泡后，频率发生偏移，当管道条件、换能器安装位置、发射频率、声速确定以后，通过测量频移就可得到流体流速，进而求得流体流量。只能用于测量含有适量能反射超声波信号的颗粒或气泡的流体，如工厂排放液、未处理的污水、杂志含量稳定的工厂过程液等。要注意它对被测介质要求比较苛刻，即不能是洁净水，同时杂质含量要相对稳定，才可以正常测量，而且不同厂家的仪表性能及对被测厂家的要求也不一样。选择此类超声波流量计即要对被测介质心中有数，也要对所选用的超声波流量计的性能、精度和对被测介质的要求有深入的了解。 2、便携式超声波流量计 主要用于校对管道上已安装其它流量仪表的运行状态，进行一个区域内的流体平衡测试，检查管道的当时流量情况等。如果不作固定安装，而用于这些用途时，选用便携式超声波流量计既方便又经济。 3、时差式超声波流量计 时差式超声波流量计是利用声波在流体中顺流传播和逆流传播的时间差与流体流速成正比，这一原理来测量流体流量。 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领域，得到广泛应用。 4、管道式超声波流量计 精度最高，可达到±0.5%，而且不受管道材质、衬里的限制，适用于流量测量精度要求高的场合。但随着管径的增大，成本也会随增加，通常情况下，选用中小口径的管段式超声波流量计，较为经济。 5、固定式超声波流量计 如果有足够的安装空间，使用插入式换能器代替外贴式换能器，彻底消除了管衬、结垢及管壁对超声波信号衰减的影响，测量稳定性更高，也大大减小了维护工作量。而且，由于插入式换能器也可以不断流安装，所以其应用正在不断推广。有的厂家推出了内部为数字化电路的超声波流量计，其特点是采用数字电路处理信号，纠错能力增强，取样及时，精度提高(模拟电路的精度为±1.5%，数字电路可以达到±1.0%)，而且集成度提高，仪表体积大大减小，有多种信号输出模式供选择，在实际应用也取得了很好的效果。用户在使用中可以和模拟电路的超声波流量计进行比较。超声波流量计的功能选择，用户可以根据实际情况来确定。如果测量双向流体，一定要选择带有正负计量功能的超声波流量计；如果用户需要定期了解流体在一定时段有流量情况，可以选择带打印机的超声波流量计。总之，所选择的超声波流量计的功能既要满足用户需要，也不必贪多求全，造成许多功能闭置不用，而增加购买成本。
STARFLOW超声波多普勒流量计
6526流速、水位、温度测量仪Unidata Recorder v1.0.11 安装使用手册 北京渠道公司翻译
目录 一、简介 (3) 1.仪器简介 (3) 2.工作原理 (3) 3.软件简介 (3) 二、程序的安装和设置 (3) 1.安装 (3) 2.操作过程简介 (4) 3.操作说明 (4) Scheme 选项 (4) “Data”选项 (6) “Comms”选项 (7) 4.下载数据 (7) 三、仪器安装 (7) 四、一般故障及解决办法 (7)
一、简介 1.仪器简介 STARFLOW超声波多普勒流量计是将流速、水位、温度传感器与功能强大的记录仪集成于一体的仪器，是新一代智能流量测量系统。 通过应用数字信号处理技术，STARFLOW可以广泛地应用 于多种环境中。它可以记录管道、渠道、自然溪流的流量， 并适用于多种水质环境，从清澈的溪水到未经处理的污水。 STARFLOW安装方便，可安装在管道／渠道／自然溪流的 底部（或接近底部）来测量流经它的水速和水位，无需新建 任何建筑物。 STARFLOW设计的目标就是测量准确、价格低廉、基本无 需维护，可以用于现有技术不能测量或成本太昂贵的地方， 尤其适用于没有稳定的水头／流速关系的地方，和水流受到 变化的尾水条件、管道进水口堵塞、回流等不稳定的水流条 件的影响的地方。 2.工作原理 测量原理：本仪器用于测量流速的理论根据是超声波原理，即被反射的超声波其频率受到物体的运动速度和运动方向的影响，通过发射、接收超声波，仪器自动计算波柱范围内水流的平均速率。 水位的测量是通过水压原理实现的。仪器内部的压力传感器和大气连通，通过压力的变化计算水位的变化。 根据渠道相关参数的设置和流速、水位的测量值，仪器可以计算出渠道或者管道的水流通量和某时间段内的流量。 STARFLOW在每一个扫描间隔（15~600秒）中测量流速、水位和温度，根据设定的程序记录数据，然后对测量的数据进行处理。 3.软件简介 Unidata Recorder 软件是专门为Unidata Recorde仪器的数据采集器设计的，可以在Windows 98, Me, NT, 2000和XP系统上独立运行。程序运行时占用内存2-3Mb。其主要功能有： （1）创建和编辑方案 （2）激活Unidata? Recorder系列仪器 （3）浏览数据和方案 （4）下载保存数据 端口：连接仪器只需要一般计算机的COM端口，如果用USB端口，则需要一个根USB-RS232数据转换线，波特率应设为9600。 二、程序的安装和设置 1.安装 安装过程比较简单，和一般程序的安装过程相同，根据屏幕提示逐步进行即可。
电磁流量计检维修作业指导书剖析
电磁流量计检维修作业指导书 1 总则 1.1编写目的 1.1.1为规范北海炼化电仪中心对于电磁流量计的日常维护和大修检修作业行为。 1.1.2 为有利于检修方提高检维修工作效率，确保检维修工作质量，避免检维修作业中的错误与失误，强化维修人员的故障处理能力，提供完善、标准、规范的检修作业程序。 1.1.3 为有利于检修资料归档。 1.2 适用人员 本作业指导书为所有北海炼化电仪中心仪表作业人员所共同遵守的质量保证程序。 2 适用范围 适用于中国石化北海炼化有限责任公司对电磁流量计的日常维护、故障处理、检修等作业。 3 人员要求及职责分工 3.1 作业人员职责 3.1.1 日常作业人员职责 对本人所辖设备的健康运行、稳定运行负责，保证管辖设备的日常维护工作，保证管辖设备的故障及时消除。 3.1.2 监护人员职责 监护人应是具有相关工作经验，熟悉设备情况和相关规定的人员，监护人必须清楚工作的内容、目的和要求，以及可能需要采取的安全措施情况。 3.1.3作业质量验收人职责 保证质量监督的有效工作，负责质量事故的处理,建立质量保证体系。 3.2 作业人员要求 必须是持有北海炼化有限责任公司仪表工种上岗证的职工或得到北海炼化有限责任公司认可的有相关资质的维保单位，同一项工作的参加人员不少于两人，
监护人员不少于一人。 4 工器具及备件材料准备及要求4.1 检修所需测量用具准备 4.2 检修所需工器具准备 4.3 检修所需参考图纸资料 4.4 工作所需备品配件准备
5 技术要求及质量标准 5.1 技术要求 5.1.1 确保电磁流量计在日常维护及大修的检修全过程无不安全因素发生。5.1.2 确保电磁流量计检修项目的验收率、合格率为100％。 5.2 质量标准 1.图纸、设备说明书等设计文件； 2.石油化工仪表工程施工技术规程SH/T3521-2007； 3.自动化仪表工程施工质量验收规范GB50131-2007； 4.石油化工仪表供电设计规范 SH/T3082-2003； 5.石油化工仪表接地设计规范 SH/T3081-2003； 6.石油化工工程施工及验收统一标准SH3508-2011； 应执行的技术标准包括但不限于上述所列标准规范，相关标准规范如有更新，按最新颁布的标准规范参照执行。
几种常用管道流量计的基础知识和比较
几种常用管道流量计的基础知识和比较 流量测量是四大重要过程参数之一（其他的是温度、压力和物位）。闭合管道流量计以其采用的技术分类，如下： 差压流量计(DP) 这是最普通的流量技术，包括孔板、文丘里管和音速喷嘴。DP流量计可用于测量大多数液体、气体和蒸汽的流速。DP流量计没有移动部分，应用广泛，易于使用。但堵塞后，它会产生压力损失，影响精确度。流量测量的精确度取决于压力表的精确度。 容积流量计(PD) PD流量计用于测量液体或气体的体积流速，它将流体引入计量空间内，并计算转动次数。叶轮、齿轮、活塞或孔板等用以分流流体。PD流量计的精确度较高，是测量粘性液体的几种方法之一。但是它也会产生不可恢复的压力误差，以及需装有移动部件。 涡轮流量计 当流体流经涡轮流量计时，流体使转子旋转。转子的旋转速度与流体的速度相关。通过转子感受到的流体平均流速,推导出流量或总量。涡轮流量计可精确地测量洁净的液体和气体。像PD流量计，涡轮流量计也会产生不可恢复的压力误差，也需要移动部件。 电磁流量计 具有传导性的流体在流经电磁场时，通过测量电压可得到流体的速度。电磁流量计没有移动部件，不受流体的影响。在满管时测量导电性液体精确度很高。电磁流量计可用于测量浆状流体的流速。 超声流量计 传播时间法和多普勒效应法是超声流量计常采用的方法，用以测量流体的平均速度。像其他速度测量计一样，是测量体积流量的仪表。它是无阻碍流量计，如果超声变送器安装在管道外测，就无须插入。它适用于几乎所有的液体，包括浆体，精确度高。但管道的污浊会影响精确度。 涡街流量计 涡街流量计是在流体中安放一根非流线型游涡发生体,游涡的速度与流体的速度成一定 比例，从而计算出体积流量。涡街流量计适用与测量液体、气体或蒸汽。它没有移动部件，也没有污垢问题。涡街流量计会产生噪音，而且要求流体具有较高的流速，以产生旋涡。 热质量流量计 通过测量流体的温度的升高或热传感器降低来测量流体速度。热式质量流量计没有移动部件或孔，能精确测量气体的流量。热质量流量计是少数能测量质量流量的技术之一，也是少数用于测量大口径气体流量的技术。
超声波流量计原理
1引言 近几年来，随着电子技术、数字技术和声楔材料等技术的发展，利用超声波脉冲测量流体流量的技术发展很快。基于不同原理，适用于不同场合的各种形式的超声波流量计已相继出现，其应用领域涉及到工农业、水利、水电等部门，正日趋成为测流工作的首选工具。 2超声波流量计的测量原理 超声波流量计常用的测量方法为传播速度差法、多普勒法等。传播速度差法又包括直接时差法、相差法和频差法。其基本原理都是测量超声波脉冲顺水流和逆水流时速度之差来反映流体的流速，从而测出流量；多普勒法的基本原理则是应用声波中的多普勒效应测得顺水流和逆水流的频差来反映流体的流速从而得出流量。 2.1时差法测量原理 时差法测量流体流量的原理如图1所示。它利用声波在流体中传播时因流体流动方向不同而传播速度不同的特点,测量它的顺流传播时间t1和逆流传播时间t2的差值,从而计算流体流动的速度和流量。 图1超声波流量计测流原理图 设静止流体中声速为c，流体流动速度为v，把一组换能器P1、P2与管渠轴线安装成θ角，换能器的距离为L。从P1到P2顺流发射时，声波传播时间t1为： 从P2到P1逆流发射时，声波的传播时间t2为：
一般c>>v，则时差为： 单声道测试系统只适用于小型渠道水位和流速变化不大的场合。大型渠道水面宽、水深大，其流速纵横变化也较大，须采用多声道超声波测流才能获得准确的流量值，见图2。应用公式(5)、(6)可测得流量Q。 以上各式中：d为垂直于水流方向上两换能器之间水平投影的距离，为声道数，S为两声道之间的过水断面面积。 图2多声道超声波流量计测流原理图 2.2多普勒法测量原理 多普勒法测量原理，是依据声波中的多普勒效应，检测其多普勒频率差。超声波发生器为一固定声源，随流体以同速度运动的固体颗粒与声源有相对运动，该固体颗粒可把入射的超声波反射回接收器。入射声波与反射声波之间的频率差就是由于流体中固体颗粒运动而产生的声波多普勒频移。由于这个频率差正比于流体流速，所以通过测量频率差就可以求得流速，进而可以得到流体流量，如图3。