超聲波流量計根據(jù)安裝方法和形式分別分為管段式、插入式和外敷式,這三種安裝方法各有優(yōu)點。在選擇超聲波流量計之前,請查看這篇文章介紹,以幫助您選擇合適的超聲波流量計。
管段式超聲波流量計的超聲波傳感器嵌在流量計本身的管段中,流量檢測比較穩(wěn)定,比其他兩種方法更容易受到外部環(huán)境的影響。傳感器探頭調(diào)試安裝后幾乎不能拆卸(定制可拆卸),因此幾乎不需要維護。
插入式超聲波流量計安裝在測試的管道上,探頭在管道上鉆孔后安裝在適當(dāng)?shù)目變?nèi)進行流量測量,插入式超聲波流量計與截止閥一起安裝,便于拆卸維護。
外敷式超聲波流量計無需破壞管道,直接安裝在管道上即可。安裝后可以直接測量有液體流動的管道。拆卸很方便。外夾傳感器可以直接測量DN25~DN5000。方便,費用低廉。不需要更換傳感器。不同流量計的不同管道應(yīng)對不同的傳感器,攜帶不方便。
目前,在檢測在線流量計的過程中,經(jīng)常使用外敷式超聲波流量計。外敷式超聲波流量計現(xiàn)在也能達到0.5%的準確度,并且可以在不損壞管道的情況下安裝,因此對管道沒有影響,維護更方便。
但是,許多特殊環(huán)境外敷式無法測量,例如:
(1)戶外管道:戶外管道經(jīng)常刮風(fēng)下雨,各種雜物雨水容易進入外敷式傳感器和管道之間的面,因此無法傳遞信號。
(2)水泥管道或其他特殊材料的管道:表面凹凸不平,超聲波信號傳輸衰減太快,無法接收信號。
因此,由于某些硬條件限制,無法選擇外敷式超聲波流量計,插入式超聲波流量計將是最佳選擇。
一、如何安裝插入式超聲波流量計
插入式傳感器主要可以通過以下兩種方式安裝:
超聲波流量計的v法安裝
(1)V方法安裝方法(見上文)適用于DN50 ~ 400mm毫米的管道,超聲波在管道內(nèi)反射一次,延長聲音道路的長度,使安裝位置更加方便。例如,V方法安裝計算位置太窄,可以考慮安裝W方法。傳感器信號在管道內(nèi)反射三次。
超聲波流量計的z方法安裝
(2)Z方法安裝方法(見上圖)適用于DN400mm毫米以上的大口徑管道,兩個傳感器之間是直線傳播路徑,沒有反射損傷,最大限度地減少信號損失,流體的穩(wěn)定性要求高于V方法。根據(jù)插件傳感器結(jié)構(gòu),DN50~400管道用V方法安裝更合適。DN400以上的管道通常使用Z方法獲得更穩(wěn)定、更強的超聲波信號,并輸出測量數(shù)據(jù)更有效。
二、插入式超聲波流量計的安裝注意事項
(1)足夠的直管段
由于插入式超聲波流量計信號強,儀表在最初10D(測量的管道內(nèi)徑)后,只要滿足5D直管段,儀表就能正常工作。
但是,這一要求在10D之前不是流體泵出口、非傳統(tǒng)閥門等的前提下,不能保證儀表正常工作。
(2)試驗的流體處于湍流狀態(tài)
超聲波流量計可以準確測量流速范圍為0 ~ 12米/秒的流量,這個流速區(qū)間只是最穩(wěn)定、數(shù)據(jù)質(zhì)量最好的可測量范圍。
從層流到湍流流量計系數(shù)有很大的變化,所以最大流速測量最穩(wěn)定的最低流速,使流量計能夠發(fā)揮更好的性能。
(3)選擇適當(dāng)?shù)陌惭b位置
安裝插入式傳感器時,應(yīng)盡可能選擇整個管道流體管道側(cè)面的正測線,以避免頂部可能出現(xiàn)的泡沫和底部可能存在的沉淀物。
通常,應(yīng)安裝在水平、傾斜或垂直管道上,垂直管道應(yīng)選擇從下到上流動的管段,以防止未充滿測量位置的管流體發(fā)生。
(4)管道條件
安裝前要明確被測試管道的內(nèi)壁狀態(tài),內(nèi)壁不能有嚴重的污垢和鐵銹。結(jié)垢,腐蝕層表面粗糙,影響信號傳播(安裝V方法/W方法時),影響壁厚大小,影響管道內(nèi)徑大小變化1%,造成體積流量2%誤差。
因此,選擇非縮放、非腐蝕管段作為測量點,是保證超聲波流量計測量精度的保證。
三、如何安裝外敷式超聲波流量計
1、V法安裝
1、V法安裝
一般情況下,外夾式超聲波流量計采用V法是比較標(biāo)準的安裝方法,使用方便,測量準確,安裝時兩傳感器水平對齊,其中心線與管道軸線水平即可,可測管徑范圍為DN15mm-DN400mm。
2、Z法安裝
當(dāng)管道很粗或由于液體中存在懸浮物、管內(nèi)壁結(jié)垢太厚或襯里太厚等原因,造成V法安裝信號弱,機器不能正常工作時,就需要選用Z法安裝。Z法的特點是超聲波在管道中直接傳輸,沒有反射(稱為單聲程),信號衰耗小。Z法安裝可測管徑范圍為100mm至6000mm?,F(xiàn)場實際安裝時,建議200mm以上的管道都要選用Z法安裝。
3、N法安裝
N法安裝的特點是通過延長超聲波傳輸距離來提高測量精度。使用N法安裝時,超聲波束在管道中反射兩次穿過流體三次(稱為三聲程),適于測量小管徑管道。
4、W法安裝
同N法安裝一樣,W法安裝也通過延長超聲波傳輸距離的辦法來提高小管徑測量精度。W法安裝適于測量50mm以下的小管。使用W法安裝時,超聲波束在管內(nèi)反射三次,穿過流體四次(稱為四聲程)。
四、外敷式超聲波流量計安裝注意事項
1)必須把待安裝換能器的金屬管道表面打磨3倍探頭面積,去掉銹跡油漆,使管壁表面光滑平整,露出管道金屬的原有表面并保持原有弧度;
2)換能器的信號屏蔽線可懸空,但不能與正、負端短路;
3)換能器與管道接觸部分要用耦合劑密封,防止空氣、沙塵和銹跡進入;
4)夾具應(yīng)固定在換能器的中心部分,使之不易滑動。