摘要：本文對(duì)腈綸廠污水處理裝置所使用的超聲波流量計(jì)的測(cè)量原理進(jìn)行了分析，并結(jié)合實(shí)際的工作生產(chǎn)情況，介紹了超聲波流量計(jì)的優(yōu)缺點(diǎn)、超聲波流量計(jì)的安裝、維護(hù)方法及其應(yīng)用。

1、引言

近些年隨著數(shù)字技術(shù)、電子技術(shù)的發(fā)展，根據(jù)不同原理、不同構(gòu)造，可以應(yīng)用于不同工業(yè)生產(chǎn)的超聲波流量計(jì)已經(jīng)出現(xiàn)，這些超聲波流量計(jì)具有安裝簡(jiǎn)便、運(yùn)行過(guò)程比較穩(wěn)定，在工業(yè)生產(chǎn)中常用超聲波流量計(jì)測(cè)量流量。

2、超聲波流量計(jì)的測(cè)量原理及特點(diǎn)

超聲波流量計(jì)是一種非接觸式的測(cè)量?jī)x表，適用于測(cè)量不容易接觸的流體和大管徑的流量。超聲波流量計(jì)是由電子線路、超聲波換能器、流量顯示和累積系統(tǒng)三部分組成。超聲波換能器是將電能轉(zhuǎn)換為超聲波能量，并將其發(fā)射到被測(cè)的流體中，接收器所接到的超聲波信號(hào)，通過(guò)電子線路進(jìn)行放大，將轉(zhuǎn)換的表示流量的電信號(hào)，提供給流量顯示和累積儀表進(jìn)行顯示和計(jì)算，通過(guò)上述原理來(lái)實(shí)現(xiàn)流量的測(cè)量。

超聲波流量計(jì)的測(cè)量方法有多普勒效應(yīng)法、傳播速度差法、波束偏移法等。多普勒效應(yīng)法的測(cè)量原理是運(yùn)用聲波中的多普勒效應(yīng)，來(lái)測(cè)量得到逆流和順流的頻率差而得出的流體的流速，*終得出流量。傳播速度差法的測(cè)量原理是測(cè)量超聲波脈沖的逆流和順流的速度差而得出的流體的流速，*終得出流量。波束偏移法的測(cè)量原理是通過(guò)運(yùn)用超聲波波束垂直于流體流動(dòng)的方向進(jìn)行入射時(shí)，因?yàn)榱黧w的流動(dòng)導(dǎo)致超聲波波束發(fā)生偏移的情況，從而通過(guò)偏移量的大小來(lái)計(jì)算被測(cè)流體的流速。

超聲波流量計(jì)的特點(diǎn)主要有以下幾個(gè)方面：

(1)需要測(cè)量的液體只要能夠傳播聲波，就可以在管道外面對(duì)其測(cè)量，這種測(cè)量方法不用對(duì)管道進(jìn)行改動(dòng)、可以不用直接接觸被測(cè)流體、沒有壓力損失、不受流體磨損和腐蝕的影響。

(2)能夠直接測(cè)出被測(cè)流體的累積流量以及瞬時(shí)流量。

(3)構(gòu)造簡(jiǎn)單，安裝、維護(hù)比較方便。

(4)可測(cè)范圍廣，可以測(cè)量同一臺(tái)儀表的不同口徑的管道流量，靈敏度高，能夠測(cè)量流速的微小改變。

(5)不僅能夠測(cè)量流量以及流速，還可以對(duì)流體的其他參數(shù)如濃度、成分等進(jìn)行測(cè)量。

3、超聲波流量計(jì)的安裝維護(hù)及應(yīng)用

由于超聲波流量計(jì)安裝簡(jiǎn)便、可測(cè)范圍廣、在使用中比較穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，其應(yīng)用可以延伸到工業(yè)、農(nóng)業(yè)、水電、水利等部門，可以較準(zhǔn)確的測(cè)量流量，應(yīng)用范圍廣。

2.1 超聲波流量計(jì)的分類

(1)多普勒式超聲波流量計(jì)

多普勒式超聲波流量計(jì)適用于測(cè)量能夠反射超聲波信號(hào)的氣泡或者顆粒的流體，一般可測(cè)量未處理過(guò)的污水、工廠的排放液等。超聲波流量計(jì)對(duì)于被測(cè)介質(zhì)一般要求雜質(zhì)含量相對(duì)穩(wěn)定的，才可以測(cè)量。而且不同廠家的儀表性能對(duì)于被測(cè)介質(zhì)的要求也是不同的。

(2)時(shí)差法超聲波流量計(jì)

時(shí)差法超聲波流量計(jì)是目前應(yīng)用*為廣泛的超聲波流量計(jì)，它一般被用來(lái)測(cè)量比較干凈的液體流量，常用在工業(yè)用水和自來(lái)水廠。

(3)管道式超聲波流量計(jì)

管道式超聲波流量計(jì)它的測(cè)量精度是*高的，而且不受管道襯里和材質(zhì)的限制，一般適用在對(duì)于流量測(cè)量精度要求很高的場(chǎng)合。管道式超聲波流量計(jì)的缺點(diǎn)是在安裝過(guò)程中，一定要切斷管道，而且當(dāng)管徑增大時(shí)，其成本也在增加。一般情況下，都采用中小口徑的管道式超聲波流量計(jì)，比較經(jīng)濟(jì)實(shí)用。

2.2 超聲波流量計(jì)的安裝

超聲波流量計(jì)的正確安裝與合理選型均關(guān)系到超聲波流量計(jì)能否正常測(cè)量流量。超聲波流量計(jì)的換能器位置一般選擇在遠(yuǎn)離管道閥門、彎頭的位置，可以選擇在垂直管段或者水平管段。在超聲波流量計(jì)的換能器安裝時(shí)，盡可能地避免電焊機(jī)、變頻調(diào)速器等可能污染電源的場(chǎng)合。超聲波流量計(jì)與上、下游直管段的距離十分關(guān)鍵，一般選擇上游直管段為l0D(D表示管道直徑)，下游直管段為5D。

超聲波流量計(jì)的換能器的安裝方式有一定的要求，如多普勒效應(yīng)超聲波流量計(jì)一般采用對(duì)貼式的安裝方式，其*合適的位置不能選在管道的上、下游位置，可選擇在管道的水平位置。不同的安裝方式，超聲波流量計(jì)的換能器的信號(hào)強(qiáng)度是不同的，其測(cè)量的穩(wěn)定性也是不一樣的。

2.3 超聲波流量計(jì)的維護(hù)

超聲波流量計(jì)的維護(hù)工作相比于其他類型的流量計(jì)，維護(hù)的工作量要少一些，一般超聲波流量計(jì)的維護(hù)主要是定期進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)的巡檢，查看超聲波流量計(jì)的換能器是否有松動(dòng)，與管道之間是否是粘合的良好。對(duì)于管道式的超聲波流量計(jì)，一般要查看管道與超聲波流量計(jì)之間的法蘭有沒有連接好，在作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的腐蝕陛氣體、溫度等對(duì)電子元件的影響。對(duì)于插入式的超聲波流量計(jì)，要注意定期清潔探頭上所沉積的水垢、雜質(zhì)等，而且還要檢查在密封口處有沒有泄漏的現(xiàn)象。對(duì)于外貼式的超聲波流量計(jì)，要查看換能器是否松動(dòng)，鋼帶連接有沒有緊固，以及與管道之間的粘合劑是否是良好的。

4、結(jié)語(yǔ)

采用超聲波流量計(jì)測(cè)量流量，具有實(shí)時(shí)性好、測(cè)量的精確度高等特點(diǎn)。隨著超聲波流量計(jì)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，為工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的流量的測(cè)量提供了很大的方便，超聲波流量計(jì)在工業(yè)生產(chǎn)和計(jì)量方面都發(fā)揮著重要的作用。