外夹式超声波流量计基于超声波在流体中的传播特性来测量流量,主要采用时差法和多普勒效应两种原理。
1.时差法:两个探头分别安装于管道两侧,一个发射超声波,另一个接收。当流体流动时,顺流方向声波传播时间缩短,逆流方向传播时间延长,通过准确测量这两个方向的传播时间差,结合管道尺寸等参数,即可计算出流体流速,再依据管道横截面积算出体积流量。
2.多普勒效应:利用两个超声波传感器(发射器和接收器),向流体发射超声波,超声波沿流体流速方向传播时,回声频率受流体速度影响而改变。根据回声频率差异,就能计算出流速和流量。
外夹式超声波流量计的测定步骤:
1.前期准备:确认管道材质(如碳钢、不锈钢)、外径、壁厚等参数,并选择合适的工具(如角磨机、剥线钳、卷尺、螺丝刀、美工刀、润滑黄油、耦合剂)。
2.安装位置选择:选择水流分布均匀的直管段,一般要求距上游(水流来方向)10倍管径长度、距下游(水流去方向)5倍管径长度。避免在水泵、变频器等干扰源附近安装,同时应保证管道始终满管。
3.管道处理:如果管道表面有油漆或涂层,需先处理掉这些涂层,保证传感器安装点光滑、平整,有利于探头与管道良好接触。
4.安装传感器:根据管道情况选择合适的安装方式,如V法适用于管径范围为DN15mm至DN400mm的管道;Z法适用于管径范围为100mm至6000mm的管道。将传感器安装在夹具上,并使用合适的螺丝固定。确保传感器与夹具之间的接触紧密,以保证传感器能够准确地接收到超声波信号。在安装传感器时,确保传感器工作面与管壁之间保持有足够的耦合剂或有贴耦合贴,不能有空气和固体颗粒,以保证耦合良好。
5.连接电缆:将传感器的电缆连接到显示器或数据采集系统上,确保连接稳固可靠。
6.参数设置:根据实际情况设置一些参数,如管道尺寸、流体类型、温度等。这些参数可以通过显示器或数据采集系统进行设置。
7.校准:在初次使用或更换管道后,需要进行校准操作,以确保测量结果的准确性。校准操作可以根据设备的说明书进行。
8.监测流量:启动设备后,可以通过显示器或数据采集系统实时监测流体的流量。一般来说,外夹式超声波流量计可以提供流速、流量、累积流量等多种数据。