您正在访问: 网站首页 >> 技术中心 >> 技术动态 >> 正文

HKU超声波流量计的研究和应用

文章来源:网络 作者:【未知】 点击:次 时间:2016/3/23 16:00:06

摘 要:系统地阐述了HKU超声波流量计的组成、工作原理及使用范围,比较各种流量计的优缺点,并对HKU超声波流量计误差进行了详细的分析,简略介绍了流量计的标定和应用范围,对当前的研究应用具有一定指导作用。

关键字:HKU超声波流量计 原理 标定 计量 误差分析 应用

1 组成及工作原理

HKU超声波流量计由超声波换能器、电子转换线路、流量显示累积系统3部分组成。超声波换能器采用铸铁酸铅压电元件制作,利用压电效应发射和接收声波,通过检测流体对超声束(或超声脉冲)的影响来测量流体体积流量。

HKU超声波流量计的原理:传递的声讯号穿过管道内流动的介质时,其传递速度受介质流动速度的影响。声讯号在2个传感器之间的传递时间取决于管道内介质的流速。一个声讯号通过上游的时间要比它通过下游的时间长。这个时间差值dt与管道内介质的流速vf成比例。如图1所示。

目前所使用的HKU超声波流量计系统主要有以下两种工作原理:

1.1 速度法[1]

管道内介质流速vf按以下公式求得:

vf=(L/2cosβ)[dt/(t1t2)]     (1)

式中:t1,t2分别代表声讯号通过上游与下游时间;dt为声讯号通过上游与下游的时间差;L为声讯号通过路径长度;β为代表管轴线与L之间角度。

1.2 环呜系统法(Sing-around System)[2]

如果在两个不同的方向上比较两条脉冲链的频率差,这个脉冲差与流体速度也成比例。


这是流速的基频表示法,与流体中的声速无关。

以上两种对流体流速的算法的理论基础是相同的,其流体流速vf的理论值也是基本相同的。利用不同的二次仪表设置不同的流量系数均可显示其容积流量。

2 性能特点[3]

(1)适用于各种管径流量的高精度计量,其流量和管径越大,精确度越高;

(2)测量范围(量程比)很宽,一般为1:40~1:160,最大能达到1:300;

(3)重复性很高,能实现双向流量计量;

(4)流量计本体无压力损失,可精确测量脉动流;

(5)节能,可大大降低长输管道增压费用;

(6)不受沉积物或湿气的影响,无可动部件;

(7)所需上下游直管段较短(上游为10D,下游为3D);

(8)无磨损,示值无零点漂移现象,偏移误差小;

(9)动态计量范围宽;

(10)不受涡流和流速剖面变化的影响;

(11)不受压力、温度、分子量、气体组分变化的影响;

(12)不需要重复标定。

3 流量计性能对比

表1为流量计性能对比表。

HKU超声波流量计的研究和应用

4 应用

4.1 计量流体体积流量

作为流量计使用时,其流量范围是很宽的,可以双向计量,对于黏度较高、甚至小流量的流体亦可计量。同时,它的维修费用较低。它没有机械零件处于管线之中,不受其他介质影响,不需要调整和控制,也不需停产操作。但是HKU超声波流量计的精度依赖于介质特性。其补偿技术是必须的,为了简化补偿系数f,必须在管线上游保留10倍直径的直管段和在下游保留5倍直径的直管段。对于在一定安装条件和流体特性条件下可确定一个实际的流量系数进行补偿。

< 1 2
关注有惊喜!
中国工业电器网:此内容转载于合作媒体或互联网其它网站,中国工业电器网登载此文出于传递更多信息之目的,并不意味着赞同其观点或证实其描述!
新闻、技术文章投稿QQ:928246603 邮箱:news@cnelc.com

网友评论已有人参与评论

用户登录  注册新用户  忘记密码?

本站声明:严禁任何单位和个人模仿、转载、抄袭及冒名中国工业电器网(cnelc.com)

中国工业电器网 | 诚聘英才 | 关于我们 | 会员服务 | 广告服务| 意见/业务 | 帮助中心 | 在线投稿 | 友情链接 | 联系我们 |网站地图

客服1:点击这里给我发消息 客服2:点击这里给我发消息 客服3:点击这里给我发消息 战略合作:点击这里给我发消息 新闻投稿:点击这里给我发消息

中国工业电器网服务热线:400-688-6377 合作电话:021-39983999 传真:021-39983888 邮编:201812 信箱:cn@cnelc.com新闻投稿邮箱:news@cnelc.com

上海总公司地址:上海 金园一路999号(中国工业电器大厦)法律顾问:上海市华荣律师事务所 李求轶律师 18221169851

上海易电网络科技有限公司 版权所有 2012-2015增值电信业务经营许可证 沪B2-20040657