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超声波流量计在水处理领域的应用特点

来源:www.jsowyb.com 发布时间:2013-07-06 09:01:56

  在管外精确、可靠地测量管道中的流量而不需要过程管线停流是超声波流量计的独特优势。濮阳龙宇化工有限责任公司的污水处理系统选用了超声波流量计进行计量。超声波流量计采用时间差超声测量原理,是融合了先进的非接触式流量测量技术、多脉冲数字技术设计而成的一种全新通用型多功能超声波流量计。它提供了测量系统的高精度、高稳定性、多用途性、高可靠性,安装简单便利,可快速投用。它具有独特的双时基时间放大运算方式、先进的DSP信号处理和运算技术及平均流速数字校准技术。它适合测量所有相对清洁的液体、浑浊但固体或气泡含量少于1.0%的液体。适合测量非常低的流速。完全节能、不用过程“停车”、非常低的流量下限、准确可靠是最大特点。陈旧腐蚀或材质导声不佳的管道、可能需要传感器水下工作的场合等,建议采用管外插入式安装

超声波流量计

工作原理

    时差式超声波流量计通过检测并计算超声脉冲在流体顺向和逆向速度的差异来测定流量。当声波在流体中的传播速度已知时,只要测出声波传输的时间差,便可求出流速,进而就能求出流量。

    时差式流量计采用专利的多脉冲宽带技术,结合最新的DSP技术,允许单个传感器在很宽的频率范围内发射和接收信号,提供了近100~1000倍的信号强度,即使发射脉冲中断,仍能满足精确测量流量所需的足够数据,在有少量气泡和悬浮物存在的情况下也能正确测量。它与一般的窄带技术和宽脉冲技术相比,可以发射不失真、稳定性好及高振幅的声波信号,达到较高的测量精度。

    1.2 应用领域

    (1)自来水、循环水、冷却水、供热水等。

    (2)原水、海水、一般沉淀后污水或二级污水。

    (3)饮料、酒精、啤酒、药液等。

    (4)化学溶剂、牛奶、酸奶等。

    (5)汽油、煤油、柴油等。

    (6)发电厂(核电、火力和水力)、热力、供暖、供热。

    (7)流量采集,泄漏检测。

    (8)冶金、矿山、石油、化工。

    (9)节能监测、节水管理。

    (10)食品和医药。

    (11)流量、热量化管理、监控网络系统。

    (12)现场流量计的校验、标定、数据评判等。

    1.3 主要技术特点

    (1)采用DSP数字信号处理技术和MultiBeam信号传感技术。

    (2)管外夹装式,安装快速、简单、方便。

    (3)数字平均流速自动校准技术。

    (4)可配数据存储器,容量可基于用户SD读卡器内存大小而定,可高达8G海量存储;按照用户要求进行数据记录,并可以在PC上采用USB接口读入、编辑数据,进行趋势曲线分析和多台相关联仪表数据比较分析。

    (5)无运动部件、无磨损、无须机械维修。

    (6)不阻碍流体流动,无压力损失。

    (7)一对传感器可满足不同材质、不同管径的工艺管道的测量要求。

    (8)可以配接温度变送器,作为热量计使用。

    (9)公英制计量单位可选,以满足世界各地客户的需求。

    (10)四行显示,可以在一个显示屏幕上显示累积流量、瞬时流量、流速和仪表的运行状态等。

    2 安装

    2.1 安装位置的选择

    安装或设计使用超声波流量计时必须考虑选择一个合适的安装点,必须有必要的直管段,通常上游为10D(管道的内径),下游为5D,安装的管道表面避免焊缝、凹凸不平等,保温层必须剥离。同时注意管道材质必须均匀一致,内衬紧密。

    2.2 传感器的具体安装方法

    应选择管材致密均匀部分进行传感器安装,将管外欲安装传感器的区域清理干净,除掉锈迹油漆,如有防锈层也应去掉,最好用角磨机打光,再用干净抹布擦去油污和灰尘,在传感器的中心部分和管壁涂上足够的耦合剂,按照传感器的安装距离及安装方式把传感器紧贴在管壁上捆绑好。安装传感器过程中,注意在传感器和管壁之间不能有气泡及沙砾,因为超声波在空气中很容易失真;在水平管段上,要把传感器安装在管道截面的水平轴线上,以防管内上部可能存在气泡。

    2.3 变送器的安装选点

    变送器应安装在一个便于维护、标定及观察LCD读数的地方,该位置应满足以下条件:几乎无震动;无腐蚀性流体坠落;环境温度在仪表的规定温度范围内;避免阳光直晒,因为阳光可能会提高变送器内的温度使之超过最大的限定值。

    2.4 注意事项

    (1)输入管道参数必须正确、与实际相符,否则流量计不能正常工作。

    (2)安装外夹式传感器时要使用耦合剂把传感器粘贴在管道壁上,一边察看主机显示的信号强度和信号质量值,一边在安装点附近慢慢移动传感器,直到信号最强,信号质量最大。管道直径越大,传感器移动范围越大。然后确认安装距离是否与M25所给传感器安装距离相吻合、传感器是否安装在管道轴线的同一直线上。特别注意钢板卷成的管道,因为此类管道不规则。如果信号强度总是0.00字样,说明流量计没有收到超声波信号,检查参数(包括所有与管道有关的参数)是否输入正确、传感器安装方法选择是否正确、管道是否太陈旧、是否其衬里太厚、管道有没有流体、是否离阀门弯头太近、是否流体中气泡太多等。如果不是这些原因,还是接收不到信号,换另一测量点,或者选用插入式传感器。

    (3)确认流量计是否正常可靠地工作:信号强度越大、信号质量Q值越高,其显示的流量值可信度越高,流量计越能长时间可靠地工作。如果环境电磁干扰太大或是接受信号太低,则显示的流量值可信度差,长时间可靠工作的可能性就小。

    (4)安装结束时,将仪器重新上电,并检查结果是否正确。

    3 常见问题及解决措施

    (1)符合安装条件,管道很新,材质也好,接收不到信号。

    措施:确认管道参数是否正确设置,安装方法是否正确,连接是否接触良好,耦合剂是否涂抹充分,管道中是否充满流体,是否按照机器显示的安装距离安装传感器,传感器安装方向是否错误。

    (2)管道陈旧,管道内壁结垢严重,测量时接受不到信号或信号太弱。

    措施:确认管道中是否充满流体;选用Z法安装传感器(如果管道太靠近墙壁,可在有倾斜角度的管道直径上安装传感器,而不必在水平管道直径上安装);仔细选择管道致密部分并充分打磨光亮,涂抹充分的耦合剂安装好传感器;在安装点附近慢慢移动每个传感器,寻找到最大信号点,防止因管道内壁结垢或管道局部变形导致超声波束反射出预计的区域而错过可接收到较强信号的安装点;对内壁结垢严重的金属管道可使用击打的办法使结垢部分脱落或裂缝(此方法有时反而会使结垢和内壁之间产生空隙)。

    (3)使用外夹式传感器在现场安装,都接收不到信号。

    措施:确认被测管道中是否充满液体,空管不能进行正常检测;确认安装工况条件是否满足;确认传感器接线是否良好,被测管道表面打磨是否良好;确认管道参数是否正确设置,传感器安装方法、安装方向、安装距离是否正确;更换大型外夹传感器或插入式传感器。

关键词:涡街流量计 电磁流量计 涡轮流量计

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