超聲波流量計的性能和使用

摘要：文章討論了利用超聲波流量計測量液體流量的有關問題，重點闡明了超聲波流量計的測量原理、安裝、使用和校驗，并結合葛蘭素威康（蘇州）制藥有限公司具體情況介紹SERIES
TFX系列超聲波流量計的使用。

關鍵詞：超聲波流量計:原理；安裝；使用；檢驗

1.問題的提出

我公司擁有較多流量計量器具，在公用系統工藝中對流體流量、流速等重要參數進行測量控制。具有一套能夠準確反映流體實際使用情況的測量裝置是十分必要的。因此，為了提高計量水平，保證計量器具能夠準確顯示，經過對各系統的仔細分析研究，結合我公司實際情況，我們由采用轉子流量計測量，逐漸轉為使用超聲波流量計測量。系統運行3年來，大幅度提高了計量工作準確性，并且安裝、使用方便，從而獲得了明顯的經濟效益。
2.原理介紹

目前通常采用兩種類型的超聲波流量計，一種為多普勒超聲波流量計，另一類為時差式超聲波流量計。多普勒型是利用相位差法測量流速，即某一已知頻率的聲波在流體中運動，由于液體本身有一運動速度，導致超聲波在兩接收器（或發射器）之間的頻率或相位發生相對變化，通過測量這一相對變化就可獲得液體速度；時差型是利用時間差法測量流速，即某一速度的聲波由于流體流動而使得其在兩接收器（或發射器）之間傳播時間發生變化，通過測量這一相對變化就可獲得流體流速。目前采用了時差式超聲波流量計。
3.安裝方法介紹

目前通常采用三種安裝方式:W型，V型，Z型。根據不同的管徑和流體特性來選擇安裝方式，通常W型適用于小管徑(25～75mm)，V型適用于中管徑(25～250mm)，Z型適用于大管徑(250mm以上)，總之，為了提高測量的準確性和靈敏度，選擇合適的安裝方式，使得測量信號(即差值)與二次儀表相匹配。目前我用了Z型安裝。

為了保證儀表的測量準確度，應選擇滿足一定條件的場所定位:通常選擇上游10D、下游5D以上直管段；上游30D內不能裝泵、閥等擾動設備。

針對我公司Z型安裝，淺談超聲波流量計探頭的安裝方法，具體采用"坐標法安裝"，即先將管道外表面處理干凈，涂上專用偶合劑，首先固定其中一個探頭的位置，用紙帶繞管道一周，量出周長作好對折標記，在周長1/2處確定另一探頭軌道的位置，同樣該軌道應與管道軸心平行，再根據儀表顯示的安裝距離，確定兩探頭在軌道上的相對距離，保證超聲波有足夠的信號強度，通常使得面板上顯示的信號強度大于2%，待讀數顯示穩定，說明安裝調試結束，儀表可正常工作。
4.流量計的使用
(1)零流量的檢查

當管道液體靜止，而且周圍無強磁場干擾、無強烈震動的情況下，表頭顯示為零，此時自動設置零點，消除零點飄移，運行時須做小信號切除，通常可流量小于滿程流量的5%，自動切除。同時零點也可通過菜單進行調整。
(2)儀表面板鍵盤操作

啟動儀表運行前，首先要對參數進行有效設置，例如，使用單位制、安裝方式、管道直徑、管道壁厚、管道材料、管道粗糙度、流體類型、兩探頭間距、流速單位、最小速度、最大速度等。只有所有參數輸入正確，儀表方可正確顯示實際流量值
(3)流量計的定期校驗

為了保證流量計的準確度，我們進行定期的校驗，通常我們采用更高精度的便攜式流量計進行直接對比，利用所測數據進行計算:誤差=(測量值-標準值)/標準值，利用計算的相對誤差，修正系數，使得測量誤差滿足±2%的誤差，即可滿足計量要求。該操作簡單方便，可有效提高計量的準確度。
5.結束語

流量是企業能源消耗的指標，是企業生產過程中受探重要參數之一，流量儀表得到越來越多的應用，隨著科學技術的飛速發展，人們對高精度、高可靠性、高智能化儀表備受歡迎。我公司選用的SERIES
TFX超聲波流量計真正體現安裝方便，測量可靠，易于操作的特點。