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【超聲波流量計(jì)原理】

超聲波流量計(jì)（以下簡稱USF）是通過檢測流體流動(dòng)時(shí)對(duì)超聲束（或超聲脈沖）的作用，以測量體積流量的儀表。聲波在流體中傳播，順流方向聲波傳播速度會(huì)增大，逆流方向則減小，同一傳播距離就有不同的傳播時(shí)間。利用傳播速度之差與被測流體流速之關(guān)系求取流速，稱之傳播時(shí)間法。為實(shí)現(xiàn)流量（流速）測量，首先需要有一個(gè)發(fā)射超聲波的換能器（俗稱超聲波探頭） ，通常采用石英等材料制成的壓電元件作為換能器。發(fā)射超聲波時(shí)是利用負(fù)壓電效應(yīng)，即利用高頻電脈沖的作用，使壓電晶體高頻振動(dòng)，從而發(fā)出脈沖變化的高頻壓力波（即超聲波） 。超聲波以某一角度射入流體中傳播，然后由裝在管道對(duì)面的接收換能器接受。接受換能器則利用正壓電效應(yīng)，將高頻壓力波又轉(zhuǎn)換成高頻的電脈沖信號(hào)。

超聲波流量計(jì)流量公式如下：

【流量計(jì)產(chǎn)品參數(shù)】

 產(chǎn)品名稱：  超聲波流量計(jì)；
 適用介質(zhì)：  水、污水、海水、油、酒精等均勻液體，濁度≤20000ppm, 顆粒≤1mm
 管徑(DN)：  DN15～DN6000mm至更大
 管道材質(zhì)：  鋼、不銹鋼、鑄鐵、PVC、銅、鋁、水泥管等，允許有襯里
 工況溫度：  -20～+120℃
 測量精度：  ±1.0%
 流速范圍：  0～±10m/s
 供電方式：  24VDC；220VAC；
 輸出信號(hào)：  4～20mA；OCT脈沖；
 供電方式：  24VDC / 220VAC
 顯示內(nèi)容：  雙排液晶顯示累積流量、瞬時(shí)流量；
 安裝方式：  外夾式；插入式（DN80 及以上）。
 安裝要求：  前后直管段要求：D后5D（D為公稱通徑），距泵出口>30D。
 傳感器型式：  外夾式傳感器（小型：15mm～100mm；中型：50mm～700mm(標(biāo)準(zhǔn)配置)；大型：300mm～6000mm）
 主機(jī)型式：  一體式；標(biāo)準(zhǔn)/防爆式壁掛式；盤裝式；便攜式；手持式

【超聲波流量計(jì)特點(diǎn)】
 ◆精度高，性能可靠，可測量正反向流量；
 ◆可作為非接觸測量，無壓力損失；
 ◆無可動(dòng)部件，始動(dòng)流量低，量程比寬；
 ◆傳感器有管道式、插入式、夾裝式多種安裝方式滿足不同需求；
 ◆可移動(dòng)測量：便攜式、手持式、選配不同口徑傳感器，滿足移動(dòng)測量需求；
 ◆適用管道范圍寬:DN15~6000mm或更大
 ◆ 內(nèi)置數(shù)據(jù)記錄器，可記錄日期、累積流量、信號(hào)狀態(tài)、工作時(shí)間等；
 ◆ 4行漢字同屏顯示瞬時(shí)流量、流速、累積流量、信號(hào)狀態(tài)等；
 ◆ 標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)接口RS232用于聯(lián)網(wǎng)檢測或?qū)С鲇涗洈?shù)據(jù)；
 ◆ OTC輸出正、負(fù)、靜累積脈沖信號(hào)和頻率信號(hào);
 ◆ 便攜式超聲波流量計(jì)方便手提攜帶，內(nèi)置鎳氫充電電池可連續(xù)工作10小時(shí)以上。

【超聲波流量計(jì)傳感器的安裝】

1. 選擇充滿流體的材質(zhì)均勻質(zhì)密、易于超聲波傳輸?shù)墓芏?，如垂直管段（流體向上流動(dòng)）或水平管段。
2. 安裝距離應(yīng)選擇上游大于10倍直管徑、下游大于5倍直管徑以內(nèi)無任何閥門、彎頭、變徑等均勻的直管段，安裝點(diǎn)應(yīng)充分遠(yuǎn)離閥門、泵、高壓電和變頻器等干擾源。
3. 避免安裝在管道系統(tǒng)的點(diǎn)或帶有自由出口的豎直管道上（流體向下流動(dòng)）；
4. 對(duì)于開口或半滿管的管道，流量計(jì)應(yīng)安裝在U型管段處（即管道低點(diǎn)）；
5．充分考慮管內(nèi)壁結(jié)垢狀況，盡量選擇無結(jié)垢的管段進(jìn)行測量。實(shí)在不能滿足時(shí)，需把結(jié)垢考慮為襯里以求較好的測量精度。
6．安裝超聲波流量計(jì)要保證測量點(diǎn)處的溫度和壓力在傳感器可工作范圍以內(nèi)。
7．安裝超聲波流量計(jì)兩個(gè)傳感器必須安裝在管道軸面的水平方向上，并且在軸線水平位置±45o范圍內(nèi)安裝，以防止上部有不滿管、氣泡或下部有沉淀等現(xiàn)象影響傳感器正常測量。如果受安裝地點(diǎn)空間的限制而不能水平對(duì)稱安裝時(shí)，可在保證管內(nèi)上部分無氣泡的條件下，垂直或有傾角地安裝傳感器。
8．選擇管材均勻密致，易于超聲波傳輸?shù)墓芏巍?/p>

9.外夾式傳感器的常用安裝方法

a、V法安裝
V法一般情況下是標(biāo)準(zhǔn)的安裝方法，使用方便，測量準(zhǔn)確?？蓽y管徑范圍為15mm至大約400mm；安裝探頭時(shí)，注意兩探頭水平對(duì)齊，其中心線與管道軸線水平。

b、Z法安裝
當(dāng)管道很粗或由于液體中存在懸浮物、管內(nèi)壁結(jié)垢太厚或襯里太厚，造成V法安裝信號(hào)弱，機(jī)器不能正常工作時(shí)，要選用Z法安裝。原因是；使用Z法時(shí)，超聲波在管道中直接傳輸，沒有折射（稱為單聲程），信號(hào)衰耗小。Z法可測管徑范圍為100mm至6000mm。實(shí)際安裝流量計(jì)時(shí)，建議200mm以上的管道都要選用Z法（這樣測得的信號(hào)）

【超聲波流量計(jì)選型說明】

STV-2000-□□□ □-□ □□□-□□　
 　　         │││ │ │ │││
　 　         │││ │ │ ││└─ 8、輸出方式
　 　         │││ │ │ │└── 7、通訊接口
　 　         │││ │ │ └─── 6、供電方式
　 　         │││ │ │                 
　 　         │││ │ └──────5、管道材質(zhì)
                 │││ │                  
　 　         │││ └───────4、測量管徑
                 │││                         
                 ││└──────── 3、傳感器型式
　 　         │└───────── 2、主機(jī)形式         
                 │      
　 　        └────────── 1、安裝方式  
                         
1、安裝方式：B：固定式； S：分體式； W:一體式水表；BH：一體式熱量表
2、主機(jī)形式：W：壁掛型；S：盤裝型；D：隔爆型；P:便攜式；H:手持式     
3、傳感器型式：B1/B2/B3/B4/B5：外夾式小型、中型、大型、高溫小型、高溫中型傳感器；    
               C1/C2：標(biāo)準(zhǔn)型/加長型插入式傳感器

* 固定式?jīng)]有2和3選項(xiàng)參數(shù)

*************************此后為可選參數(shù)************************************

4、測量管徑；（mm）
5、管道材質(zhì)：0 碳鋼；1 不銹鋼；2 鑄鐵；3 玻璃鋼；4 PVC；5 水泥；6 其他；
6、供電方式：A、220VAC；D、9~36VDC；B、內(nèi)置鋰電池
7、通訊接口：R、RS485(支持modbus協(xié)議）；H、HART協(xié)議
8、輸出方式：I、4-20mA；P、OCT脈沖輸出； K、繼電輸出
9、傳感器線纜長度：（m）

【選型示例】STV-2000-SWB2-300-2ARI-10：上太儀表STV-2000系列分體式超聲波流量計(jì)，壁掛型主機(jī)，標(biāo)準(zhǔn)外夾式傳感器（適用DN50~700mm管徑），公稱通徑DN300，管道材質(zhì)鑄鐵，供電方式220VAC，RS485通訊，4-20mA輸出，傳感器線纜長10m。

 STV系列超聲波流量計(jì)選型樣本

 STV系列超聲波流量計(jì)使用說明書2015