江蘇進(jìn)源儀表工程有限公司作為江蘇品牌流量計生產(chǎn)廠家，主營產(chǎn)品：電磁流量計,超聲波流量計,孔板流量計,污水流量計,明渠流量計,V錐流量計,汽油流量計等，我廠專業(yè)生產(chǎn)制造流量儀表、壓力儀表、溫度儀表、液位儀表、校驗儀表、儀表電器柜、電線電纜等儀表等。歡迎廣大新老客戶咨詢與采購，我們攜誠為您服務(wù)！

  冶金企業(yè)是連續(xù)綜合作業(yè)，不但是耗能大戶也是耗淡水大戶。水是一種地球上的一種特殊資源，特別是淡水更是頻臨稀缺資源，地下水的噸水成本逐年大幅提高。節(jié)約用水已經(jīng)不僅僅是一個企業(yè)經(jīng)濟(jì)問題，更重要的是一個關(guān)乎企業(yè)持續(xù)發(fā)展與社會民生和諧發(fā)展的重大社會問題。

  計量是企業(yè)節(jié)約用水績效的測量技術(shù)支撐，計量對企業(yè)合理控制用水有著不可替代的顯示作用和指導(dǎo)作用。測量技術(shù)的支撐對實現(xiàn)企業(yè)信息化管理起著基礎(chǔ)作用。

  企業(yè)中的水計量，原來大多采用機(jī)械式水表，它存在著如下缺陷：⑴精度低，正負(fù)偏差大；⑵易損壞；⑶校驗或校準(zhǔn)不便捷；⑷接表管道縮徑造成水壓力損失；⑸不能顯示實時流量；⑹特別是計量數(shù)據(jù)無法通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行遠(yuǎn)程傳送，不能適應(yīng)企業(yè)信息化需求。技術(shù)人員經(jīng)過對工業(yè)液體流量儀表的資料審閱和實物對比，結(jié)合企業(yè)信息化建設(shè)需求，大多轉(zhuǎn)而采用超聲波流量計進(jìn)行水計量。據(jù)了解，萊鋼、濟(jì)鋼等大型冶金企業(yè)集團(tuán)計量處對總公司與煉鐵廠、煉鋼廠、各軋鋼廠、動力廠之間的水計量已逐步采用超聲波流量計，并嘗試用便攜式進(jìn)行比對。

一、超聲波流量計的測量原理

  超聲波流量計是一種非接觸式流量計。工作原理是：超聲波在流體中傳播時其傳播速度要受到流體流速的影響，通過測量超聲波在流體中傳播速度可以檢測出流體的流速而換算出流量來。

  以使用zui廣泛的時差法超聲波流量計為例，當(dāng)超聲波在流體中傳播時順流方向超聲波的傳播速度會增大、逆流方向則減小，即同一傳播距離就有不同的傳播時間，再利用傳播速度之差與被測流體流速之關(guān)系求取流速而換算出流量。即當(dāng)超聲波束在管道內(nèi)水介質(zhì)流動方向上的“上游傳感器”與“下流傳感器”之間傳播時，水的流動會使超聲波束的傳播時間相對于靜態(tài)傳播產(chǎn)生一個微小變化，并且這個傳播時間的變化與水的流速成正比，這就是時差式超聲波流量計的測量原理。

其關(guān)系的理論表達(dá)式如下式：V＝MD/sin2θ×△T/TupTdown

其中，M—為超聲波束在水中的直線傳播次數(shù)

θ—為超聲波束與水流動方向的夾角

Tup—為超聲波束在正方向上的傳播時間（由上游傳感器到下游傳感器間的傳播時間）

Tdown—為超聲波束在逆方向上的傳播時間（由下游傳感器到上游傳感器間的傳播時間）

△T＝Tup－Tdown

二、超聲波流量計的特點

  超聲波流量計基于微處理技術(shù)，大多采用集成電路及低電壓寬脈沖發(fā)射技術(shù)而設(shè)計的。在測量技術(shù)上，為取得更高的分辨率和更大的測量范圍，多使用0.1ns超高分辨率時間測量線路。它專門用于液體介質(zhì)測量特別是水的測量。其顯著特點是：精度等級為±1.0%，可在不停產(chǎn)狀態(tài)下帶壓安裝，主機(jī)既可安裝于值控室還可輸出電流、脈沖等標(biāo)準(zhǔn)信號并可利用RS232或RS485接口通訊進(jìn)行計量數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳送。另外該流量計具有高可靠性、低功耗、抗干擾、安裝維護(hù)方便之優(yōu)點。

三、超聲波流量計的構(gòu)造與安裝

1、超聲波流量計的構(gòu)造

  超聲波流量計一般可分現(xiàn)場傳感器（即探頭），傳輸電纜，顯示主機(jī)三大部分。其傳感器有外夾式、插入式、法藍(lán)式（即管段式），顯示主機(jī)分固定式、便攜式，而便攜式主機(jī)可配備外夾式傳感器對固定在線運行的超聲波流量計進(jìn)行比對（現(xiàn)場校準(zhǔn)）且安裝十分簡便（約10多分鐘）。

2、超聲波流量計測量點的確定

  超聲波流量計需先選取一個適宜的測量點，然后把測量點的水管參數(shù)輸入流量計中，zui后將傳感器（即探頭）安裝在水管上。

⑴測量點的一般要求

  超聲波流量計的測量點要求需在一定長度的直管段上，即選擇水流分布均勻的管段，以減少測量誤差。

⑵測量點的選取原則

a、測量點宜選擇距上游（水流來方向）10倍管徑長度、距下游（水流去方向）5倍管徑長度的均勻直管段（即上、下游閥門在該長度以外，或水管的拐點在該長度之外）。

b、該直管段的材質(zhì)要均勻無疤、裂痕以利于超聲波傳輸。

c、該直管段的內(nèi)壁應(yīng)無水垢（若略有水垢有條件時可用蒸汽或高壓水吹掃）。

d、該直管段要充滿水（無論垂直或水平管段）。

3、超聲波流量計傳感器的安裝

  超聲波流量計傳感器的安裝質(zhì)量直接關(guān)乎水流量測量的準(zhǔn)確性、可信度和運行可靠性。

⑴超聲波流量計傳感器（探頭）的分類

  常用的超聲波流量計傳感器按安裝方式有如下三種：

  外夾式傳感器—安裝時需將管外壁的擬安裝位置打磨光滑后用耦合劑將傳感器（探頭）貼于管外壁再用專用夾緊裝置固定。該方式能方便地在管外進(jìn)行水流量測量，也適合便攜式。缺點是易因耦合劑的處置不當(dāng)引起信號接收狀態(tài)惡變而影響測量的穩(wěn)定性。

  插入式傳感器—安裝時用鉆孔工具在不停產(chǎn)狀態(tài)下將傳感器（探頭）插入管路中。優(yōu)點是能在水管內(nèi)壁結(jié)垢或水中帶氣情況下實現(xiàn)穩(wěn)定可靠的測量。

  管段式傳感器—安裝時需要切開選定的直管段，采用法藍(lán)聯(lián)接。產(chǎn)品已經(jīng)過專門出廠標(biāo)定，好處是傳感器可以不停產(chǎn)進(jìn)行維修，特點是測量準(zhǔn)確度高。

⑵超聲波流量計傳感器（探頭）的安裝

  超聲波流量計傳感器（探頭）的安裝位置一般選擇兩個傳感器（探頭）管軸在輸水管道的管軸水平方向上或與管軸水平面成45度夾角。

  超聲波流量計傳感器（探頭）的安裝方式有Z、V、N、W方式。其中N、W方式適用于管徑為50mm以下的輸水管道，因使用難度和性價比較高而很少應(yīng)用。常用方式有兩種：

a、“V”方式安裝

  “V”式安裝是標(biāo)準(zhǔn)的安裝方法，可測管徑范圍為25mm—400mm。安裝傳感器（探頭）時須注意上下游兩傳感器（探頭）水平對齊，使其中心連線與輸水管道軸線水平一致。（示意圖見說明書）

b、“Z”方式安裝

  “Z”式安裝一般適用于輸水管道粗或水介質(zhì)不很潔凈或管道內(nèi)壁有水垢而使“V”式安裝信號失真狀況。一般說來，300mm以上管徑的輸水管道選用“Z”式安裝較適宜，“Z”式安裝的可測管徑范圍通常在100mm—600mm。安裝傳感器（探頭）時須注意上下游兩傳感器（探頭）與輸水管道軸線在同一平面內(nèi)，且上游傳感器（探頭）在低位、上游傳感器（探頭）在高位。（示意圖見說明書）

⑶超聲波流量計傳感器探頭的安裝檢查

a、主要檢查傳感器（即探頭）的安裝位置是否適宜。

b、與水管外壁的結(jié)合是否光滑緊密。

c、通過主機(jī)檢查信號強度和信號質(zhì)量，觀察傳感器是否能夠接收到使主機(jī)正常工作的超聲波信號。

4、超聲波流量計的調(diào)試

⑴按流量計要求輸入管道參數(shù)，并記錄。

⑵對上下游傳感器（即探頭）的安裝位置、間距、管道接合度進(jìn)行調(diào)整，將上下游兩個方向上接收的信號強度調(diào)整至zui強（信號強度越大則測量值越穩(wěn)定、可信度越大，越能長時可靠運行）。

5、超聲波流量計計量數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)傳與共享

  技術(shù)人員通常通過PC機(jī)或其他通信設(shè)備實現(xiàn)超聲波流量計的通信，用適當(dāng)?shù)拇锌陔娎|將超聲波流量計的標(biāo)準(zhǔn)串行口與上位機(jī)串口聯(lián)接起來，用軟件在上位機(jī)上發(fā)出預(yù)先設(shè)置的命令，就可使流量計發(fā)出相關(guān)的應(yīng)答信號。

  技術(shù)人員使用超聲波流量計的標(biāo)識碼作為網(wǎng)絡(luò)地址碼，使用相應(yīng)命令集作為通信協(xié)議，使用流量計的電流環(huán)及其OCT輸出來控制步進(jìn)式（或模擬式）電磁閥的開度，繼電器輸出可控制其他設(shè)備的上下電，既可實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集又可實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制（數(shù)據(jù)的傳送硬件在較近距離時使用RS232或RS485接口通訊，在較長距離時采用電流環(huán)或無線傳輸），通過以太網(wǎng)將流量計數(shù)據(jù)傳入企業(yè)網(wǎng)實現(xiàn)公司內(nèi)相關(guān)二級單位的數(shù)據(jù)共享。并實現(xiàn)了水計量的實時監(jiān)控狀態(tài)。

Alicat流量計與流量控制器是基于層流壓差式原理進(jìn)行測量的，內(nèi)置溫度、絕壓、差壓傳感器和多種氣體的粘度數(shù)據(jù)，切換到對應(yīng)的氣體模式后，可測量不同氣體的溫度、壓力、（工況）體積流量、（標(biāo)況）質(zhì)量流量和累計流量等多種參數(shù)。

Alicat流量計的傳感器典型響應(yīng)時間可快至10ms，測量范圍0.5%-100%F.S，部分型號測量下限可低至0.01%F.S。精度一般為±（0.8%Rdg+0.2%F.S.），部分型號可達(dá)到±（0.5%Rdg或0.1%F.S.）。

如果流量計或控制器很長時間未校準(zhǔn)，你可能會擔(dān)心它的精度的問題。我們建議將流量計或控制器寄回給Alicat售后服務(wù)中心進(jìn)行年度校準(zhǔn)，以保持較高的精度。當(dāng)然你也可以選擇其他方法檢驗它的精度是否超差。

大部分客戶會將流量計返回給我們校準(zhǔn)，一部分客戶會將流量計送至計量院進(jìn)行精度鑒定，也有客戶將多個流量計串聯(lián)后進(jìn)行讀數(shù)對比。

無論采用哪種方式，其基本的方法都是將被檢流量計與另一個量程接近、精度更高、值得信任的參照流量計或流量控制器串聯(lián)，然后通入空氣或氮氣，在量程范圍內(nèi)控制不同流量大小，觀察兩個流量計的讀數(shù)是否一致。如果讀數(shù)很一致，說明被檢流量計準(zhǔn)確性較高。

在對比過程中，如果你發(fā)現(xiàn)被檢流量計與參照流量計讀數(shù)有差異，也不必失望，因為也有可能是其他原因造成兩者的流量讀數(shù)差異。你可以對照下面所列出的這些因素來檢查。

PART 1/ 參照流量計的選擇問題

（1）參照流量計是否準(zhǔn)確，精度是否與被檢流量計同級或更高？建議使用精度更高的流量計作為參照標(biāo)準(zhǔn)。

（2）參照流量計近期是否有校準(zhǔn)過？不建議使用長期未校準(zhǔn)的流量計作為參照標(biāo)準(zhǔn)。

（3）參照流量計是否與被檢流量計量程接近？參照流量計量程應(yīng)與被檢流量計接近，或略偏大。

（4）參照流量計測量原理是什么，測量結(jié)果是否為質(zhì)量流量？建議選擇質(zhì)量流量計作為參照流量計，或讀數(shù)可換算到標(biāo)況質(zhì)量流量的流量計。如果測量結(jié)果為工況體積流量，由于系統(tǒng)壓損和流量計本身壓損的原因，將不具有可對比性。

PART 2/ 管路連接問題

（1）管路、連接件、螺紋接口是否漏氣？如果系統(tǒng)漏氣會導(dǎo)致兩個流量計讀數(shù)不一致。

（2）兩個流量計中間的管路是否太長？應(yīng)盡可能縮短被檢流量計與參照流量計中間連接管路的長度。

PART 3/ 參數(shù)設(shè)置問題

（1）兩個流量計的STP或NTP標(biāo)況溫度、標(biāo)況壓力設(shè)置是否一致？兩者必須設(shè)置為相同的標(biāo)況溫度與標(biāo)況壓力。

（2）測試前無氣流通過的時候是否有對流量計清零？如果無氣流的時候，流量讀數(shù)不為零，建議使用清零鍵TARE清零后再通氣測試。

PART 4/ 介質(zhì)氣體問題

（1）兩個流量計的氣體類型選擇是否一致？氣體模式與實際測試的氣體是否一致？必須保證兩者選擇的氣體模式與實際測試的氣體一致。

（2）測試氣體的溫度和壓力是否在兩個流量計的正常工作范圍內(nèi)，是否接近兩個流量計的校準(zhǔn)溫度和壓力？一般建議使用常溫、常壓的氣體進(jìn)行測試。溫度太低或太高，壓力太高，都可能造成額外的流量誤差。

（3）測試氣體是否干燥、純凈？如果氣體含較多水蒸氣、顆粒物、油煙、雜質(zhì)，都有可能造成額外的測量誤差。

PART 5/ 其他問題

（1）數(shù)據(jù)記錄是否為標(biāo)況的質(zhì)量流量？將工況體積流量誤看作質(zhì)量流量也會導(dǎo)致兩者讀數(shù)偏差。質(zhì)量流量單位一般為SCCM, SLPM, NCCM, NLPM等。工況體積流量單位一般為CCM, LPM等。

（2）流量計的工作電源電壓是否為額定電壓？電壓偏低、偏高、不穩(wěn)都可能導(dǎo)致讀數(shù)偏差。

（3）如果流量測量信號使用模擬量信號，則應(yīng)排除系統(tǒng)對測量信號的干擾，信號干擾可能導(dǎo)致讀數(shù)結(jié)果偏差。

（4）測試過程中可觀察流量計的壓力、溫度或其他傳感器信號顯示是否正常，如果明顯異常可能導(dǎo)致流量讀數(shù)不準(zhǔn)。