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超声波插入式流量计:优劣剖析与选型指南【大禹电子】

发布者:林永海 发布日期:2025-08-14  浏览量:12

  优点

       1.安装便捷,成本较低(与断管安装相比)

  2.不断流/在线安装:这是其最大的优势。通过在管道上焊接一个基座(或使用带压开孔技术),可以在不停止生产、不中断流体输送的情况下完成安装。避免了传统流量计(如电磁、涡轮)需要断管、切割、焊接带来的巨大生产损失和高昂的施工成本。

  适用管径范围广:从几十毫米的小管径到几米的大管径都能适用,尤其在大管径流量测量上,成本优势非常明显。


  3.无压力损失,节能探头插入管道内部,但体积很小,对流体流场几乎没有阻碍,不会产生额外的压力损失。对于大口径、大流量的泵送系统,长期运行下来节省的电费非常可观。适用性广。


超声波插入式流量计


  1.流体种类多:可以测量绝大多数导声的单一均匀液体,如水、海水、污水、酸碱液、油品(部分)、酒精等。

  2.管道材质兼容性好:可用于金属、塑料、水泥等多种材质的管道。

  测量精度较高

  3.相比于外夹式超声波流量计,插入式探头直接与流体接触(或只隔着很薄的管壁),

  能量损失小,信号强度高且稳定。因此,其测量精度通常优于外夹式,一般可达±1% 甚至更高(取决于流场、安装质量和标定情况)。


超声波插入式流量计


  维护相对方便

  如果探头损坏或需要清洗,可以在系统不停机(或短时间停机)的情况下,通过特殊的阀门(如球阀)将探头取出进行更换或维护,而无需拆卸整个管道。

  缺点

  对流场依赖性强,安装要求高

  如前所述,对前后直管段的要求非常苛刻。如果现场条件有限,无法找到理想的安装点,测量精度会大打折扣。这是其最主要的局限性。

  对管道状况敏感

  管道内壁的结垢、锈蚀会严重影响测量。如果结垢层过厚或不均匀,会导致声波路径改变、信号衰减,引入难以估算的误差。对于老旧管道,这是一个巨大的挑战。

  不适用流体范围

  不能测量含有大量气泡或固体颗粒的流体:气泡会散射超声波,导致信号中断;固体颗粒(如矿浆、泥浆)虽然某些型号可以测量,但会严重磨损探头,且对声波传播也有影响,需要特殊选型。

  不能测量气体和蒸汽:

  超声波在气体中传播特性与液体完全不同,且信号衰减极快。

  存在一定的泄漏风险

  虽然现代的安装技术和密封件已经非常可靠,但毕竟是在运行的管道上开了一个孔,理论上存在潜在的泄漏点。对安装工艺和密封件的质量要求很高。

  需要侵入管道

  虽然是“插入式”,但仍然是侵入式测量。对于一些卫生要求极高的场合(如食品、制药),插入式探头可能存在卫生死角,不如卫生型电磁流量计或无接触的外夹式流量计合适。

  单点测量局限性

  标准的插入式流量计通常只在管道的一侧或两侧安装探头,测量的是管道内某个路径或几个点的线速度,然后通过数学模型换算为面平均速度。在流场不理想时,这种换算会引入误差。相比之下,多声道插入式流量计可以更好地补偿流场不对称,但成本也更高。


超声波插入式流量计


  总结

  超声波插入式流量计是一种在特定场景下极具优势的流量测量仪表。

  何时选用?

  大口径管道的流量计量。

  无法停机、断管的改造项目。

  对无压损有严格要求的场合。

  管道流场条件好(有足够长直管段)、内壁相对清洁。

  何时慎用或不用?

  现场空间极其有限,找不到满足直管段要求的安装点。

  管道内壁结垢、锈蚀非常严重。

  流体含气量高或含大量磨损性固体颗粒。

  卫生等级要求极高的场合。

  预算充足且追求最高精度,可以考虑多声道或更高级别的流量计。


  最终的成功应用,50%取决于仪表本身的质量,另外50%则取决于正确的点位选择和专业的安装调试。在选型前,务必对现场工况进行详细的勘察和评估。


  大禹电子产品主要四大类:工控仪表、工业传感器、海洋设备、超声波换能器。产品应用场景:超声波测距,监测水位/流速/流量/泥位/水深等,水下通信/定位/避障。




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