超声波流量计在水行业上的应用概况:
测量流体流量的仪表统称为流量计。流量计是工业测量中重要的仪表之一。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。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,近年来它是发展迅速的一类流量计之一。可广泛应用于石油、化工、冶金、电力、给排水等领域。
随着人类社会的进步,人类生活、生产活动均需要消耗大量的水资源。但是,地球上的水资源是有限的。特别象我国这样的贫水国家,越来越感到水资源的不足。甚至已经影响到人民的生活和生产作业活动。因此,使用流量计,可以有效地改变了过去产水计量粗放管理的状态,为节能降耗提供了更加准确的数字依据,加强水源的管理。
超声波流量计及其应用概况
两类超声波流量计
目前应用于工业测量的超声波流量计主要有两类,即多谱勒式超声波流量计和时差式超声波流量计。它们都采用了现代高精技术来处理超声波信号,都应用了超声波的相关声学特性,但其工作原理及应用场合等方面仍有很大不同。
2两类超声波流量计测量原理
为了正确选型和合理使用超声波流量计,并且对实际应用中出现的问题进行分析、总结和解决,需要了解两类流量计的工作原理。
行分析、总结和解决,需要了解两类仪表的工作原理。
(1)多谱勒超声波流量计
两个探头对称地装在待测流体管路两侧。发射探头发射频率为F1的超声波信号,经过管道内液体中的悬浮颗粒或气泡后,频率发生偏移,以F2的频率反射到接收探头,这就是多谱勒效应,F2与F1之差即为多谱勒频移FD。设流体流速为V,超声波声速为C,多谱勒频移FD正比于流体流速V:即:FD=F2-F1=×V所以流体流速:V=×FD当管道条件、探头安装位置、发射频率、声速确定以后,C、F1、θ 即为常数,流体流速和多谱勒频移成正比,通过测量频移就可得到流体流速,进而
求得流体流量。
(2)时差式超声波流量计
时差式超声波流量计的两个探头装在待测流体管道的上游和下游,对于小口径管道,装在
管道一侧,为V方式,对于大口径管道(直径大于100mm)则装在两侧,为Z方式。两个探头(即换能器)都可以发射和接收超声波信号。由于液体流速的作用,从
上游侧探头发向下游的声速将增加;反之减小。两者传播的时间差直接与流体流
速成正比,通过对时间差的检测即可计算出液压体流速,进而求得流量。
( 3)超声波流量计在水处理行业应用概况
目前,对上述两类超声波流量计都有现场使用。根据实际情况,氧化铝生产工艺中,料浆、精液、洗液等适合使用多谱勒式超声波流量计,如拜尔法工艺上溶出洗液的测量就使用了该仪表,而对清水的测量则适合使用时差式超声波流量计。从使用效果看,前者运行不太稳定,效果不太理想,而后者则已达到了令人满意的结果。
根据我们分析,一方面,使用多谱勒式超产波流量计所测管道的介质多为粘稠、高温等流体,特性各不相同,而且长期流动导致管壁结垢,影响超声波的正常穿透和传播;另一方面,从已掌握的资料看,时差技术比多谱勒技术更成熟、更可靠。
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