超声波流量计安装距离的确定－安徽天康（集团）股份有限公司

超声波流量计安装距离的确定
点击次数：1382 更新时间：2015-11-25
现在盛行的便携式超声流量计使用方便灵活，一般适用于测量大口径管道的流量，然而现场应用的实际测量精度，常因工作疏忽，换能器安装距离及流通面积等测量的误差而造成精度下降。不正确的安装甚至会使得仪表*不能工作。因此，仪表现场的安装与调试对于测量是非常重要环节，本文就现场使用超声波流量计所遇到的问题进行分析，总结出管道流量测量的方法。
一、超声波流量计的原理
超声流量计利用超声波在流动的流体中传播时，可以载上流体流速信息的特性，通过接收和处理穿过流体的超声波信息就可以检测出流体的速度，从而换算成流量。它具有下列主要特点：①解决了大管径、大流量及各类明渠、暗渠的测量困难的问题；②对介质几乎无要求；③测量准确度几乎不受被测流体温度、压力、密度、粘度等参数的影响；④测量范围度宽，一般可达20∶1。
二、超声波流量计的安装与调试。
一般，超声波流量计的安装应从以下几个方面考虑：①详细了解现场情况；②确定安装方式；③选择安装管段；④计算安装距离，确定探头位置；⑤管道表面处理；⑥探头安装及接线；⑦用示波器观察接收波形，微调并固定探头。
2.1 换能器的安装。
（1）正确选择安装地点。
一般，当管道内径为D时上游直管段长度应大于10D，下游大于5D。当上游有泵、阀门等阻力件时，直管段长度至少应有30——50D，有时甚至要求更高，如距泵房要求70——100m。当采用双声道或多声道测量时，表前直管段可以有明显缩短。
（2）正确选择安装方式。
当流体平行于管轴流动时，通常可用图1中的透过法（Z法）安装能获得较好的精度。但当流体流动方向与管轴不平行，存在半径方向的速度成分时，应采用图1中的反射法（V法）或者采用2V法安装。对于已配置好的流体管道，特别是测量大口径管道流量时，由于上游流动状态的干扰而易于造成测量误差的场合，比较合适的措施是增加测量线，即增加超声波的传播路径，更多地接受传播路径中的流速信息，进行平均，以抵消流体扰动造成的测量误差。增加测量线时，换能器的安装应使超声波传播途径均匀地置于流通截面上。一般认为有4条测量线（即4个换能器）就足够了。
（3）确定安装距离。
换能器的安装应根据具体的测量方式依据说明书上的步骤进行，各种测量方式下的安装步骤略有不同，但其原理相似。下面以普遍应用的透过法（Z法）的换能器安装为例，说明一对换能器的安装距离的确定方法。
一对换能器的安装有个基本原则，称为距离法：就是发射换能器与接收换能器应在管道的半圆平分线上（对于V法，则在同一半圆基线上），并根据实际的管道内径，壁厚及被测流体的性质，参数等核算，确定两换能器之间的轴间距离h，保证安装时h值的准确。
首先将显示仪表的灵敏度旋钮到中间位置，然后按要求将一只换能器固定在管道的一侧，将另一只换能器涂上黄油在管道的另一侧沿上，下，左，右方向移动，观察显示仪表的循环显示灯或数字，当循环显示灯亮了或有数字显示，则微动换能器，观察渡越时间，当渡越时间接近所给定的数值时，停止移动换能器，此时若渡越时间的前4位数稳定时，说明换能器已安装好。将换能器固定好，仪表就可以正常工作了。
2.2 显示仪表的安装。
（1）显示仪表的安装地点。
显示仪表的安装地点应选择振动冲击很小的位置，注意避免电磁场的影响，仪表电源应避免引起电压波动，使用环境温度亦应在说明书中的范围之内，除特殊密封仪表外，应安装在无腐蚀性的环境中。
（2）连线长度。
仪表与换能器之间的连线应用屏蔽线，连线长度按说明书要求，一般不超过500m，但在发电厂，由于干扰较大，连线长度一般不超过100m。
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