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超声波流量计是基于超声波在流动介质中传播的速度等于被测介质的平均流速和声波本身速度的几何和的原理而设计的。它也是由测流速来反映流量大小的。超声波流量计虽然在70年代才出现，但由于它可以制成非接触型式，并可与超声波水位计联动进行开口流量测量，对流体又不产生扰动和阻力，所以很受欢。

超声波流量计按测量原理分可分为时差式和多普勒式

利用时差式原理制造的时差式超声流量计近年来得到广泛的关注和使用，是目前企事业使用较多的一种超声波流量计。

利用多普勒效应制造的超声多普勒流量计多用于测量介质有一定的悬浮颗粒或气泡介质，使用有一定的局限性，但却解决了时差式超声波流量计只能测量单一清澈流体的问题，也被认为是非接触测量双相流的理想仪表。

优点:

(1)超声波流量计是一种非接触式测量仪表，可用来测量不易接触、不易观察的流体流量和大管径流量。它不会改变流体的流动状态，不会产生压力损失，且便于安装。

(2)可以测量强腐蚀性介质和非导电介质的流量。

(3)超声波流量计的测量范围大，管径范围从20mm～5m.

(4)超声波流量计可以测量各种液体和污水流量。

(5)超声波流量计测量的体积流量不受被测流体的温度、压力、粘度及密度等热物性参数的影响。可以做成固定式和便携式两种形式。

缺点:

(1)超声波流量计的温度测量范围不高，一般只能测量温度低于200℃的流体。

(2)抗干扰能力差。易受气泡、结垢、泵及其它声源混入的超声杂音干扰、影响测量精度。

(3)直管段要求严格，为前20D,后5D。否则离散性差，测量精度低。

(4)安装的不确定性，会给流量测量带来较大误差。

(5)测量管道因结垢，会严重影响测量准确度，带来**的测量误差，甚至在严重时仪表无流量显示

(6)可靠性、精度等级不高(一般为1.5～2.5级左右)，重复性差。

(7)使用寿命短(一般精度只能**一年)。

(8)超声波流量计是通过测量流体速度来确定体积流量，对液体应该测量它的质量流量，仪表测量质量流量是通过体积流量乘以人为设定的密度后得到的，当流体温度变化时，流体密度是变化的，人为设定密度值，不能**质量流量的准确度。只能在测量流体速度的同时，又测量了流体密度，才能通过运算，得到真实质量流量值。

应用概况:

传播时间法应用于清洁、单相液体和气体。典型应用有工厂排放液、:怪液、液化天然气等;气体应用方面在高压天然气领域已有使用良好的经验;

多普勒法适用于异相含量不太高的双相流体,例如:未处理污水、工厂排放液、脏流程液;通常不适用于非常清洁的液体。

10质量流量计

在企业应用电磁流量计的计量实践中，有些单位的计量人员不注重其选择与安装要点，往往达不到计量的预期目的。在此，笔者就电磁流量计的选择与安装要点做一探讨，供有志提高企业计量水平的网友切磋。

一、首要明确本单位的计量需求

应明确的计量需求有若干，主要有：测量介质，流量m3/h(较小、工作点、较大)，介质温度℃，介质压力MPa，安装形式(管道式或插入式)等。

二、选用电磁流量计的前提条件

1、被测介质必须是导电性的液体(即要求被测的流体具有较低限度的电导率)。

2、被测介质不应含有较多的铁磁性介质或大量气泡。

三、应了解电磁流量计的测量原理

其测量原理基于法拉*电磁感应定律，即测量流量时流体流过垂直于流动方向的磁场，导电性流体的流动而感应出一个与平均流速(亦称体积流量)成正比的电压，该电压信号通过二个与流体直接接触的电极检出，并通过电缆传送至放大器，然后再将其转换成一输出信号。

四、应了解电磁流量计的主要特点

其主要特点有：⑴测量管内基本无压损，不易堵塞，对浆液类测量具有*特的适应性;⑵直管段要求低;⑶低频矩形波励磁，不受工频及现场集散干扰的影响，工作稳定可靠;⑷变送器躯体可采用全不锈钢，加装衬里材料后具有防酸、防碱、防腐蚀能力;⑸现场显示型转换器可采用专用的智能芯片，参数设定方便;⑹变送器内部可设自校系统，可随时对变送器常数及出厂校验值进行自校，便于调试和维修;⑺测量范围宽，满量程流速设定可在0.3m/s—12m/s范围内;⑻其插入式可在不断流状态下进行安装或拆卸;⑼使用范围广：可应用于化工、冶金、造纸、食品、石油、城市供水等领域。

五、型号的选择要点

1、首要明确是选择管道式地磁流量计，或是插入式电磁流量计。

2、一般情况下选择现场无显示型电磁流量计，其输出的4—20mA(或0—10 mA)电流信号至控制室的二次仪表上并可显示流量和总量。

3、若强调便于现场操作时观察管道内流量，则可选择现场显示型电磁流量计。

4、在环境要求或测量精度要求较高时，可选择安全电压智能型电磁流量计。

5、在200mm以上大管径测量流量或不断流状态装拆，可优先选择插入式或增强插入式电磁流量计。

六、传感器口径的选择要点

1、选择传感器的口径与连接的工艺管道口径相同

其优点是安装方便(不需异径管);其前提是管内流体的流速须在0.3m/s—10m/s范围内;其适用状态为工程前期使用且管内流体流速处于较低状态。

2、选择传感器的口径与连接的工艺管道口径不相同

其适用状态：⑴流速偏低、流量稳定;⑵降低性价比。

七、衬里材料的选择要点

根据本企业被测介质的腐蚀性、磨损性及温度，由订购者选定，可参阅各厂家提供的“衬里材料性能及适用范围表”。

八、电极材料的选择

根据本企业被测介质的腐蚀性，由订购者选定，可参阅各厂家提供的“电极材料耐腐蚀性能表”。

九、防护等级的选择

根据国标GB4208-84，外壳防护等级有：若仪表安装在地面以下的且经常受水淹的宜选择潜水型的;若仪表安装在地表的则宜选择防喷水型。

十、上限流量的选择

1、一般选择变送器的通径与连接的配管通径相同。由于通径、流速和流量三者存在着严格函数关系，选择时可参阅厂家提供的电磁流量计上限流量表，在对应的通径下选择上限流量值。

2、由于工艺配管内流速偏低时而达不到“1”中对应通径下的较小上限流量值时，可选择变送器通径小于工艺配管的通径，即在变送器前后加接异径管。

十一、安装形式的选择

1、整体式：即将流量计的传感部分和转换部分装于一体，优点是便于安装。

2、分离式：即将流量计的传感部分安装于被测管道上，将转换部分安装于便于操作的室内。适用于现场环境差的场合(但其分离长度应小于30m)。

十二、接地环的选择

若连接仪表的管道相对于被测介质是绝缘性的，则需选择用接地环。

十三、球阀的选择前提

对于工艺要求管道内流体流量不得停断的，且要求介质不得溢出的场合，则需要加装球阀。而对于装拆流量计时允许断流(或装拆作业不影响管道工作)的，则不必加装球阀而将流量计直接装在法兰短管上。

十四、安装注意要点

1、电极轴线必须保持近似水平;

2、**测量管在所有时间必须注满;

3、在管法兰附近确保留有足够的螺栓与螺母的安装空间;

4、在安有流量计的管段要有管线支撑，以减少管线运行振动;

5、流量计附近应避免强电磁场;

6、长管线，应在流量计的下游安装控制阀和切断阀;

7、如遇“开口馈入或排放”的状态，应在管道的低区段安装仪表;

8、以电极轴线为基准，入口直线管段要大于或等于5倍测量管通径，出口管道要大于或等于2倍测量管通径。

十五、流量计的接地要求

传感器应有良好的单独接地线(铜芯截面≥16mm2)，其接地电阻<10欧姆;若连接传感器的管道内涂有绝缘层或是非金属管道时，则传感器两侧应设置接地环(接地线铜芯截面≥16mm2)。

十六、电缆和电气连接注意要点

分离式的连接电缆(信号传送及励磁)，从减少干扰和节约资金角度则越短越好。一般要兼顾介质的导电率、励磁电缆的截面、信号电缆的型号(芯、层、屏蔽)三者的限制。

测量流体流量的仪表统称为流量计或流量表.流量计是工业测量中重要的仪表之一.随着工业生 产的发展，对流量测量的准确度和范围的要求越来越高，流量测量技术日新月异.为了适应各种用途， 各种类型的流量计相继问世。目前已投入使用的流量计已**过 100 种。

每种产品都有它特定的适用性,也都有它的局限性。按测量原理分有力学原理、热学原理、声学原 理、电学原理、光学原理、原子物理学原理等。

按流量计的结构原理进行分类。有容积式流量计、差压式流量计、浮子流量计、涡轮流量计、电磁流量计、流体振荡流量计中的涡街流量计、质量流量计和插入式流量计。

按测量对象划分就有封闭管道和明渠两大类;按测量目的又可分为总量测量和流量测量,其仪表分别 称作总量表和流量计。总量表测量一段时间内流过管道的流量,是以短暂时间内流过的总量除以该时间的 商来表示,实际**量计通常亦备有累积流量装置,做总量表使用,而总量表亦备有流量发讯装置。因此, 以严格意义来分流量计和总量表已无实际意义。

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