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                            插入式超声波流量计在供水大口径管道中的应用
                            发布时间:2021-4-6 08:25:45

                            [摘要]在供水系统计量中,工业流量测量普遍存】在着大管径、大流量测量困难的问题,机械式水表使用较多,大管径流量」的水表存在误∩差较大,计量不准,无校验手段。本文探讨在供水大口径管道中应用超声波流量计,并对该性能进行分析对比,提高供水计量的准确性。分别选用MF-G2和TDS-100型插入式超声波流量计,在现场应用,效果较好,精确度达到1%。
                            1超声波流∞量计的工作原理及性能
                            11工作原理
                              超声波流量计是通过测量超声波在流体中顺流和逆流①传播的时间差测量流量。流量和传播时间差具有以下关系,
                            Q=K_t/T2
                            Q一一流量
                            K一一标定常数
                            _t一一时间差
                            T一一平均传送时间
                            超声波频率约为1MHz。
                            12超声波流量计的构成
                              超声波流量计由超声波换能器、电子线↑路及流量显示和累积系统三部分组成。超声波发射换能器将电能转换为超声波能量,并将其发射到被测流体.中,接收器接收到的超声波信号,经电子线路放大并转换为代表流量的电信号供给显示和积算仪表进行显示和积算。实现流量的检测和显示。
                            13插入式超声波流量计的特点
                              测量管内无活动部件和阻流元件,无附加压力损失;测量过程与液体的温度、密度、压力及导电无关;可采用不停水深入管壁内安装方式;不接触流量测量仪表,测量过〗程传感器元件不接触被测流体,不阻流,无腐蚀,寿命长。不受杂散点信号干扰;检定周期为三年,其它流量计一般为半年或一年插入式传感器流量计,主要技术特点是不使用耦合剂,被测管道内◥壁垢对测量无影响,测量准确度达到1級,安装是将声头插入至被测管道内部,从内壁看大约露出5mm左右,不阻流,不增加管道的压力损失。声╳头带有防护罩,用于能量转换(电声相互转换)的压电陶瓷通过该报护罩向被测液体发射和接收声波信号,该报护罩起到了抗冲击、防腐、耐磨作用,并具有良好的透声性能。
                            2超声波流量计的选型
                              在黄山水厂进水总管(800mm)、双河水厂进厂水总管(700m)、井楼大口径出水管(426nm),水质较好,流量稳定,因此选用不带测量管在△原有管道上直接安装,选用球阀切断式插入探头,转换器安装形式分体式结构.
                            3现场安装
                            31Z法探头安装.
                              插入式超声波流量计←选用传播速度差法,探头采用Z法透过法),探头安装选用Z法,超声波在管道中直接传输,没有折射,信号衰耗小,可测管井范围为50mm-6000mrn;Z法安装→如图1.

                            3.2插入式传感器的安装方式
                              插入式传感器的安●装方式主要W型、Z型、1型、V型四种。W型安装方式@适用于DN50~300毫米的管道,采用该方式可以延长声路的长度,提高测量精度。Z型安装方式适用于DN300mn以上的大口径管道,两传感器之间为直线传播路径,信号损失最少,对流体的稳定ξ 性要求较W型要高。
                            4波流量计安装条件
                            ①测量管内必须始终充满被测液体。日传感器探头轴线处于水平位置,插入式传感.器安装时应尽可能在管道侧面的正侧线上,以避开上端的气泡或底部的沉淀物一般应安装在水平、倾斜或垂直的管道↘中,垂直管道应选择流动自下而上的管段,以防止测量点出现非滿管流情况。
                            ③测量】管前后要有一定距离的直管段,上游側大于10DD为管№道直径),下游侧3~5D。
                            ④流量计远离强电磁场。
                            传感器和转换器接地电阻小于10欧。
                            ⑥被测管道的内壁不应有严重⊙的结垢、锈蚀。结垢.锈蚀层表面粗糙,影响管道内径的确定尺寸,这一尺寸变化1%将引起ξ体积流量2%的误差。选择无结垢、无锈蚀管段作为测量点,是♂仪表测量精度的保证。
                            ⑦被测ζ 流体为紊流状态超声波流量计量测量的流@ 速范围在0~15ny/s从层流到紊流仅表系数有较大的变.化,规定仅表的最低『流速,以保证仪表性能的正常发挥。
                            5结论
                            ①节约能源。仅表安装后,不产生压力损失,也不会干扰流体,是一种理想的节能仪表,尤其是在大流量计量时,节能效果更加显著。
                            适用性强。大多数流量计〓都有口径相配用的要求,口径变化时必须更换相〇应口径仅表。而插入式超声波流量计对不同管径不同流量范围都可以适用。
                            ③性价比高该种流量计的价格基本上不随被测管径增▃大而增加,管径越大其性价比越高。
                            ④安装维护方便仅需在管道上开出与传感器相对应的孔和焊接上安装座╲即可以安装,并且能带压装入和拆出,方便维护。
                            解决大口径计量难题其它流量计目前最大口〒径在1~3m更大口径计量尚无仅表可选。而插入式超声波流量计可计量口径达5~10m是大口径计量的唯一选择。

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