超聲波流量計在腈綸廠污水處理裝置的應用

摘要：本文對腈綸廠污水處理裝置所使用的超聲波流量計的測量原理進行了分析，并結合實際的工作生產情況，介紹了超聲波流量計的優缺點、超聲波流量計的安裝、維護方法及其應用。 

1 引言 

近些年隨著數字技術、電子技術的發展，根據不同原理、不同構造，可以應用于不同工業生產的超聲波流量計已經出現，這些超聲波流量計具有安裝簡便、運行過程比較穩定，在工業生產中常用超聲波流量計測量流量。 

2 超聲波流量計的測量原理及特點 

超聲波流量計是一種非接觸式的測量儀表，適用于測量不容易接觸的流體和大管徑的流量。超聲波流量計是由電子線路、超聲波換能器、流量顯示和累積系統三部分組成。超聲波換能器是將電能轉換為超聲波能量，并將其發射到被測的流體中，接收器所接到的超聲波信號，通過電子線路進行放大，將轉換的表示流量的電信號，提供給流量顯示和累積儀表進行顯示和計算，通過上述原理來實現流量的測量。 

超聲波流量計的測量方法有多普勒效應法、傳播速度差法、波束偏移法等。多普勒效應法的測量原理是運用聲波中的多普勒效應，來測量得到逆流和順流的頻率差而得出的流體的流速，*終得出流量。傳播速度差法的測量原理是測量超聲波脈沖的逆流和順流的速度差而得出的流體的流速，*終得出流量。波束偏移法的測量原理是通過運用超聲波波束垂直于流體流動的方向進行入射時，因為流體的流動導致超聲波波束發生偏移的情況，從而通過偏移量的大小來計算被測流體的流速。 

超聲波流量計的特點主要有以下幾個方面： 

（1）需要測量的液體只要能夠傳播聲波，就可以在管道外面對其測量，這種測量方法不用對管道進行改動、可以不用直接接觸被測流體、沒有壓力損失、不受流體磨損和腐蝕的影響。 

（2）能夠直接測出被測流體的累積流量以及瞬時流量。 

（3）構造簡單，安裝、維護比較方便。 

（4）可測范圍廣，可以測量同一臺儀表的不同口徑的管道流量，靈敏度高，能夠測量流速的微小改變。 

（5）不僅能夠測量流量以及流速，還可以對流體的其他參數如濃度、成分等進行測量。 

3 超聲波流量計的安裝維護及應用 

由于超聲波流量計安裝簡便、可測范圍廣、在使用中比較穩定等優點，其應用可以延伸到工業、農業、水電、水利等部門，可以較準確的測量流量，應用范圍廣。 

2.1 超聲波流量計的分類 

（1）多普勒式超聲波流量計 

多普勒式超聲波流量計適用于測量能夠反射超聲波信號的氣泡或者顆粒的流體，一般可測量未處理過的污水、工廠的排放液等。超聲波流量計對于被測介質一般要求雜質含量相對穩定的，才可以測量。而且不同廠家的儀表性能對于被測介質的要求也是不同的。 

（2）時差法超聲波流量計 

時差法超聲波流量計是目前應用*為廣泛的超聲波流量計，它一般被用來測量比較干凈的液體流量，常用在工業用水和自來水廠。 

（3）管道式超聲波流量計 

管道式超聲波流量計它的測量精度是*高的，而且不受管道襯里和材質的限制，一般適用在對于流量測量精度要求很高的場合。管道式超聲波流量計的缺點是在安裝過程中，一定要切斷管道，而且當管徑增大時，其成本也在增加。一般情況下，都采用中小口徑的管道式超聲波流量計，比較經濟實用。 

2.2 超聲波流量計的安裝 

超聲波流量計的正確安裝與合理選型均關系到超聲波流量計能否正常測量流量。超聲波流量計的換能器位置一般選擇在遠離管道閥門、彎頭的位置，可以選擇在垂直管段或者水平管段。在超聲波流量計的換能器安裝時，盡可能地避免電焊機、變頻調速器等可能污染電源的場合。超聲波流量計與上、下游直管段的距離十分關鍵，一般選擇上游直管段為10D（D表示管道直徑），下游直管段為 5D。 

超聲波流量計的換能器的安裝方式有一定的要求，如多普勒效應超聲波流量計一般采用對貼式的安裝方式，其*合適的位置不能選在管道的上、下游位置，可選擇在管道的水平位置。不同的安裝方式，超聲波流量計的換能器的信號強度是不同的，其測量的穩定性也是不一樣的。 

2.3 超聲波流量計的維護 

超聲波流量計的維護工作相比于其他類型的流量計，維護的工作量要少一些，一般超聲波流量計的維護主要是定期進行現場的巡檢，查看超聲波流量計的換能器是否有松動，與管道之間是否是粘合的良好。對于管道式的超聲波流量計，一般要查看管道與超聲波流量計之間的法蘭有沒有連接好，在作業現場的腐蝕性氣體、溫度等對電子元件的影響。對于插入式的超聲波流量計，要注意定期清潔探頭上所沉積的水垢、雜質等，而且還要檢查在密封口處有沒有泄漏的現象。對于外貼式的超聲波流量計，要查看換能器是否松動，鋼帶連接有沒有緊固，以及與管道之間的粘合劑是否是良好的。 

4 結語 

采用超聲波流量計測量流量，具有實時性好、測量的精確度高等特點。隨著超聲波流量計的應用越來越廣泛，為工業現場的流量的測量提供了很大的方便，超聲波流量計在工業生產和計量方面都發揮著重要的作用。