外夾式超聲波流量計是一種基于超聲波探測技術的非接觸式流量測量儀表,通過夾持在管道外部實現流體流速與流量的精準測量。其核心原理為超聲波傳播時差法或多普勒效應:當超聲波脈沖穿透管壁與流體時,順流與逆流方向的傳播速度存在差異,通過測量時間差可推算流體流速,結合已知管徑計算體積流量。部分型號同時集成多普勒頻移技術,適用于含顆粒或氣泡的流體測量。
該設備具有顯著技術優勢。非接觸式設計避免介質污染與管道改造,可直接安裝于已運行的管道系統,尤其適合腐蝕性液體或高壓環境。其測量范圍覆蓋DN15至DN6000管徑,流速范圍達±32m/s,支持水、油、化工液體等均勻介質,且對金屬、塑料、水泥等材質管道均適用。高精度時間數字轉換芯片與實時溫度補償技術,使測量精度優于±1%,有效克服小流量誤差與零點漂移問題。
外夾式超聲波流量計的標準操作步驟:
一、測量前準備
檢查設備:
確認主機、傳感器(一對,通常為A/B或發送/接收)、信號電纜、耦合劑、工具包等配件齊全。
檢查電池電量是否充足,或連接外部電源。
了解工況參數:
管道材質:如碳鋼、不銹鋼、PVC、鑄鐵等。
管道外徑、壁厚:使用卡尺精確測量。
流體類型:如清水、污水、海水、油類等。
襯里和結垢情況:如有內襯或嚴重結垢,需記錄厚度。
流動方向:確認管道內流體的流向。
選擇合適的安裝方式:
Z法(對射式):適用于管徑較小(通常DN15-DN300),探頭安裝在管道兩側相對位置。
V法(反射式):z常用,適用于中等管徑(DN15-DN400),探頭安裝在同一側,聲波經管壁反射一次。
W法(多反射式):用于小管徑或低濁度液體,聲波在管內反射多次,提高信號強度。
二、安裝傳感器
確定安裝位置:
選擇直管段較長的位置,一般要求上游直管段≥10D,下游直管段≥5D(D為管道直徑),避免彎頭、閥門、變徑等干擾源附近。
管道表面應平整、無銹蝕、無保溫層(如有,需去除并保證耦合良好)。
避免垂直向上安裝,防止氣體聚集影響信號。
清潔管道表面:
使用砂紙或打磨工具清除安裝點的油漆、銹跡、污垢,露出金屬光澤。
用酒精或清潔布擦拭干凈,確保表面光滑。
涂抹耦合劑:
在傳感器底部均勻涂抹專用超聲波耦合劑(如硅脂),防止空氣進入影響聲波傳導。
耦合劑用量適中,避免過多溢出。
安裝傳感器:
根據選定的安裝方法(Z/V/W法),使用卷尺和安裝卡具(或按計算器計算的距離)確定兩個傳感器的間距。
將傳感器按流動方向正確放置(通常有箭頭指示),用不銹鋼帶或磁性底座固定牢固,確保與管道緊密貼合。
連接傳感器電纜到主機對應接口(Channel A/B)。
三、參數設置與測量
開機并輸入參數:
打開主機電源。
在菜單中依次輸入以下關鍵參數:
管道材質
管道外徑、壁厚
襯里厚度(如有)
流體類型(或選擇“水”)
安裝方式(Z/V/W法)
傳感器型號
流動方向
信號調試與優化:
主機將自動搜索信號。觀察信號強度(Signal Quality)和信號質量(Q值)。
理想狀態:信號強度>60%,Q值>6.0(不同品牌標準略有差異)。
若信號弱,可微調傳感器位置、重新涂抹耦合劑、調整緊固帶松緊度,直至信號穩定。
開始測量:
確認所有參數正確、信號良好后,儀器將自動計算并顯示:
瞬時流量(m³/h,L/min等)
流速(m/s)
正/負累積流量
可設置數據記錄間隔,進行長期監測。
四、測量后處理
讀取與記錄數據:
記錄測量結果、時間、地點、環境溫度等信息。
支持U盤導出、藍牙傳輸或4-20mA模擬輸出(視型號而定)。
拆卸與清潔:
測量完成后,關閉電源。
拆下傳感器,用軟布擦去耦合劑,清潔傳感器表面。
清潔管道安裝點,必要時恢復保溫層。
存放設備:
將傳感器、電纜、主機等放入便攜箱,存放在干燥、陰涼處。
耦合劑密封保存,防止干涸。
五、注意事項
耦合劑是關鍵:必須使用專用耦合劑,普通油脂或水無法有效傳遞超聲波。
避免氣泡和顆粒:流體中含有大量氣泡或懸浮物會衰減信號,影響精度。
定期檢查:長期在線使用時,定期檢查傳感器固定情況和耦合狀態。
校準建議:雖然外夾式流量計一般無需定期校準,但為保證精度,建議每年與標準表比對一次。
理解局限:測量精度受安裝質量、管道狀況、流體特性影響較大,通常精度為±1%~±5%。