超聲波流量計是基于超聲波在流動介質(zhì)中傳播的速度等于被測介質(zhì)的平均流速和聲波本身速度的幾何和的原理而設(shè)計的。它也是由測流速來反映流量大小的。超聲波流量計雖然在70年代才出現(xiàn),但由于它可以制成非接觸型式,并可與超聲波水位計聯(lián)動進(jìn)行開口流量測量,對流體又不產(chǎn)生擾動和阻力,所以很受歡。
超聲波流量計和電磁流量計一樣,因儀表流通通道未設(shè)置任何阻礙件,均屬無阻礙流量計,是適于解決流量測量困難問題的一類流量計,特別在大口徑流量測量方面有較突出的優(yōu)點,它是發(fā)展迅速的一類流量計之一。
超聲波流量計按測量原理分可分為時差式和多普勒式
利用時差式原理制造的時差式超聲流量計近年來得到廣泛的關(guān)注和使用,是目前企事業(yè)使用多的一種超聲波流量計。
利用多普勒效應(yīng)制造的超聲多普勒流量計多用于測量介質(zhì)有一定的懸浮顆?;驓馀萁橘|(zhì),使用有一定的局限性,但卻解決了時差式超聲波流量計只能測量單一清澈流體的問題,也被認(rèn)為是非接觸測量雙相流的理想儀表。
超聲波流量計的優(yōu)點:
(1)超聲波流量計是一種非接觸式測量儀表,可用來測量不易接觸、不易觀察的流體流量和大管徑流量。它不會改變流體的流動狀態(tài),不會產(chǎn)生壓力損失,且便于安裝。
(2)可以測量強(qiáng)腐蝕性介質(zhì)和非導(dǎo)電介質(zhì)的流量。
(3)超聲波流量計的測量范圍大,管徑范圍從20mm~5m。
(4)超聲波流量計可以測量各種液體和污水流量。
(5)超聲波流量計測量的體積流量不受被測流體的溫度、壓力、粘度及密度等熱物性參數(shù)的影響??梢宰龀晒潭ㄊ胶捅銛y式兩種形式。
超聲波流量計的缺點:
(1)超聲波流量計的溫度測量范圍不高,一般只能測量溫度低于200℃的流體。
(2)抗干擾能力差。易受氣泡、結(jié)垢、泵及其它聲源混入的超聲雜音干擾、影響測量精度。
(3)直管段要求嚴(yán)格,為前20D,后5D。否則離散性差,測量精度低。
(4)安裝的不確定性,會給流量測量帶來較大誤差。
(5)測量管道因結(jié)垢,會嚴(yán)重影響測量準(zhǔn)確度,帶來顯著的測量誤差,甚至在嚴(yán)重時儀表無流量顯示
(6)可靠性、精度等級不高(一般為1.5~2.5級左右),重復(fù)性差。
(7)使用壽命短(一般精度只能保證一年)。
(8)超聲波流量計是通過測量流體速度來確定體積流量,對液體應(yīng)該測量它的質(zhì)量流量,儀表測量質(zhì)量流量是通過體積流量乘以人為設(shè)定的密度后得到的,當(dāng)流體溫度變化時,流體密度是變化的,人為設(shè)定密度值,不能保證質(zhì)量流量的準(zhǔn)確度。只能在測量流體速度的同時,又測量了流體密度,才能通過運(yùn)算,得到真實質(zhì)量流量值。