超聲波流量計的研究與應用

王鈺涵(天津大港油田灘海開發公司， 天津 300280)

超聲波流量計的研究與應用

王鈺涵(天津大港油田灘海開發公司， 天津 300280)

超聲波流量計應用情況需要充分堅持幾個方面的基本原理，具體包括時差法原則以及多普勒原則。當前階段，比較常見的額超聲波流量計主要采用的是時差法原則。多普勒法類型的流量計則主要針對一些監測質量相對要求更好的環境中，因此設備具有局限性。本研究具體介紹此兩類型流量計的原理特點，并通過對比分析的方式，確定應當選擇更加合乎實際需要的類型。此外同樣也對流量計安裝與校準等工序的基本問題進行了簡要介紹，希望能夠對未來工藝發展提供幫助。

超聲波流量計研究

超聲波流量計屬于一種應用在體積流量測試方面的設備。其具有幾個方面的特點，設備并不需要插入到任何被測試流體之中，并不會對流體速度產生任何影響，更加不會影響流體壓力，可以應用在任何液體之中，包括具有高粘度以及腐蝕性液體之中。非導電性等相關液體流量監測同樣始終本流量計。基于上述中此類型優勢，超聲波流量計的實際發展進程較快，已經成為了當前最為常見的測試流量計類型。希望通過本研究能對未來超聲波流量計的應用與發展提供借鑒和幫助。

1 時差法原則下的超聲波流量計

設備管道位置之中的流體速度未為0的情況下，按照流動方向順流產生的超聲波將會進一步提速，逆流傳播超聲波效果將會下降。為此，對比不存在流體流動條件中，管道之中存在流體流動，此時順流時間tD會發生縮短情況，逆流傳播時間tU則將會進一步延長。結合傳播時間差則能夠運算得到流體實際流速情況，這就是時差法原則下的超聲波流量計的原理。

2 多普勒法原則下的超聲波流量計

多普勒法主要是一種應用了聲學多普勒工作原理對流體實施測量的一種特殊方法。多普勒效應強調生源以及目標發生相對運動過程中，產生的頻率上的改變情況。通過頻率變化正比于運動目標和靜止發射設備之間的相對速度完成判斷。多譜勒式超聲波流量計，只能用于測量含有適量能反射超聲波信號的顆粒或氣泡的流體。

在確定超聲波流量計的過程中，首先需要結合被測量流體實際情況與特質進行分析，完成初型判斷，但是，涉及到所有廠家的多種技術特點，做為工程設計人員還應該進行綜合判斷，同時，還要考慮項目的統一性，價格因素等，最終選取合適的流量計類型。

3 超聲波流量計的應用分析

在實際應用過程中應當充分結合實際情況確定不同類型的超聲波流量計的使用。錯誤的選型則可能導致流量測量的失誤。傳感器探頭設計缺乏合理性則有可能造成超聲波流量計無法正常使用。因此，需要注意幾個方面的問題：第一，是應當確保擁有足夠的直管。第二，要注意傳感設備的探頭位置應當能夠躲避變頻調速器等環境。通常情況下，流量器在直管段位置上的要求主要是能夠達到直管段前10D后5D的位置即可。

探頭安裝方面，需要充分按照時差法原則類型，包括夾裝、插入以及整體法蘭類型。這當中整體法蘭式的情況十分簡便，僅對管道以及整體之間通過螺栓完成連接即可。

在工程應用環節之中，如果通過利用更多的現在安裝流量計，則需要配置便攜式超聲波流量計，并應用在核對現場儀表方面的結果上。因此，就能夠對所有新裝流量計進行設置與調試，并完后曾核對。確定位置與精準性。同時，更加可以在安裝運行環節，對在線運行超聲波流量計產生異常流量條件下，通過配置便攜式超聲波流量完后曾核準，追查造成流量異常的主要成因，分析儀表產生故障的情況。

此外，定期維護超聲波流量計方面的長期穩定運行具有十分重要的現實意義。區別于其他類型的流量設備，在維護量方面相對更小。夾裝式超聲波實際安裝條件下并不會產生壓力損失情況，也不會存在泄漏問題，只需要檢查探頭位置上是否發生了松動即可，且在與管道兩者之間的粘合劑是否發生了損壞。而插入式設備則需要除垢，且還要觀察是否存在漏出情況。而采用整體式的設備在，則應當對設備與管道之間是否形成了良好的法蘭連接進行必要的檢查，還要確保現場溫度情況與濕度條件，確保并不會對電子設備等造成影響。

4 結語

綜上所述，超聲波流量計的設計工藝水平進一步提升，產品的實際銷量也在逐步增加，促使這項產品的發展勢頭迅猛。工業發展速度加快促使流量計的優勢得以充分體現，并被應用在相關行業之中。為此，在工程設計環節之中，超聲波流量計所具有的正確使用方法則顯得十分重要，希望通過本研究能夠對超聲波流量計的應用起到一定的借鑒和幫助。

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