Принцип работы ультразвукового расходомера
Ультразвуковой расходомер — это бесконтактный расходомер, основной принцип которого основан на свойстве ультразвука изменять скорость распространения в потоке жидкости под воздействием скорости потока. Измеряя скорость распространения ультразвука в жидкости, можно определить скорость потока и пересчитать её в расход. Этот метод не нарушает поток и подходит для различных промышленных условий.
Принцип измерения времяимпульсным методом
В настоящее время наиболее широко применяется ультразвуковой расходомер времяимпульсного метода. Когда ультразвук распространяется в жидкости, скорость распространения по направлению потока увеличивается, а против потока — уменьшается. При одинаковом расстоянии распространения по потоку и против потока время распространения будет различным.
Используя зависимость между разностью скоростей распространения по потоку и против потока и скоростью измеряемой жидкости, можно определить скорость потока и пересчитать её в расход. Этот метод обладает высокой точностью измерения и хорошо подходит как для чистых жидкостей, так и для газов.
Состав конструкции ультразвукового расходомера
Ультразвуковой расходомер обычно состоит из трёх основных частей: первичных датчиков (преобразователей), соединительных кабелей и дисплейного блока. Все части совместно обеспечивают излучение, передачу сигнала и расчёт расхода.
Типы датчиков
- Накладные: крепятся на наружной стенке трубопровода, просты в установке, не контактируют с жидкостью.
- Погружные: преобразователь вставляется внутрь трубопровода, подходят для больших диаметров.
- Фланцевые (секционные): соединяются с трубопроводом через фланцы, высокая точность измерения.
Типы дисплейного блока
- Стационарные: долговременный онлайн-мониторинг, подходят для промышленных объектов.
- Портативные: удобны для мобильных обходов и временных измерений.
Требования к монтажу ультразвукового расходомера
Место установки напрямую влияет на точность измерения. Сначала необходимо выбрать прямой участок трубопровода определённой длины, то есть выбрать участок с равномерным распределением потока, чтобы уменьшить погрешность измерения.
- Убедиться, что трубопровод полностью заполнен жидкостью и режим потока стабилен.
- Избегать источников возмущения — клапанов, отводов, насосов и т. п., обеспечивая достаточную длину прямого участка.
- Правильно закрепить преобразователь в соответствии с типом датчика, обеспечив хороший акустический контакт.
Сравнение ключевых моментов подбора и монтажа
| Параметр | Накладной | Погружной | Фланцевый |
|---|---|---|---|
| Способ монтажа | Крепление на наружной стенке трубопровода | Вставка в трубопровод | Фланцевое соединение |
| Применимый диаметр | Малые и средние диаметры | Большие диаметры | Малые и средние диаметры |
| Точность измерения | Довольно высокая | Высокая | Высокая |
| Удобство обслуживания | Удобно | Требуется остановка потока | Требуется остановка потока |
Таким образом, рациональный выбор типа датчика и соблюдение требований к монтажу прямых участков трубопровода являются ключом к обеспечению долговременной стабильной работы ультразвукового расходомера.