超声波流量计测量管道流量过程详解

　　作为一个水文工作者，超声波流量计是我们常用的基础测量工具.超声波流量计是基于微处理器技术，自身完备的测量仪表，与其他常规类型流量计相比，具有高可靠性、高时间分辨率、测量范围宽、测量精度高等特点，深受我们水文工作者喜爱。大连计测机器有限公司根据用户使用该仪器的一些实际工作经验和体会，结合仪器的使用说明书，给大家介绍一下使用超声波流量计(以STD-100型为例)测量管道流量的基本方法，供使用者参考，希望能对大家有所帮助.

　　首先，选择和输入管道参数。

　　STD-100型超声波流量计采用的是时差法测量原理，即：当超声波束在液体中传播时，液体的流动将使传播时间产生微小变化，其传播时间的变化正比于液体的流速。实际上超声波流量计初次测量到的只是液体的流速，再根据输入的管道外径、厚度，计算出管道横截面积，经过仪器处理而得到流量。常规测量时需要向仪器输入管道外径、管道厚度、管材、衬材参数(如有的话，可包括衬里厚度和衬材声速)、流体类型、探头类型(主机可支持多种不同探头)、探头安装方式。

　　使用者可直接使用钢卷尺测量管道外径。管道厚度可根据管材查表得到。经过仪器处理得到管道内径，从而得到管道的内横截面积。管材和衬材参数可根据实际情况进行输入。流体类型我们一般选择水(当然还有其它液体)。探头又称为传感器，主要类型有标准S型、标准M型、标准L型。不同类型的探头具有不同的适用管径范围，一定要选择和输入正确。探头安装方式一般有4种，分为V法、Z法、N法、W法。一般情况下使用V法，N法、W法很少使用(适合DN50mm以下细管道)。V法适用于小管径(DN100-300mm)测量;V法测不到信号或信号质量差时则选用Z法。管径在300mm以上或测量铸铁管时应优先选用Z法。

　　其次，正确选择测量点。

　　所谓测量点就是探头安装的管道位置。正确选择探头安装位置是保证测量值准确的关键。为了保证测量准确，测量点要选择距上游10倍直径、下游5倍直径以内均匀直管段，避开管道上的水表、阀门、弯头等干扰流畅装置;要选择管材均匀、易于超声波传输的管段;要选择充满流体的管段，如管路的垂直部分或充满流体的水平管段;要尽量选择无结垢的管段;要保证测量点处的温度在工作范围以内。

　　然后，探头的安装和检查。

　　选择一个合适的测量点，把测量点处的管道参数输入到流量计中，然后把探头捆绑在管道上即可(探头具有很强的磁性，有时不需要捆绑)。这里需要注意以下几个问题：

　　1) 在安装探头之前，须把管外欲安装探头的区域清理干净，除去一切锈迹和油漆;

　　2) 在探头的中心部分和管壁涂上足够的耦合剂，然后把探头紧贴在管壁上捆绑好;

　　3) 在探头和管壁之间不能有气泡和沙砾;

　　4) 两个探头要安装在管道管轴的水平方向上;

　　5) 两探头间距以探头的最内距离边缘为准。

　　探头安装完毕要进行检查。检查探头安装是否合适、是否能够接收到正确的、足够强的、可以使仪器正常工作的超声波信号，以确保仪器长时间可靠运行。通过检查接收信号强度、信号质量和传输时间比值，可确定探头安装是否最佳。只有探头安装达到最佳，才能得到最好的测量结果。

　　1) 信号强度检查：一般情况下，信号强度越大，测量值越稳定可信。安装时应尽量调整探头位置和检查耦合剂是否充分，以确保得到最大的信号强度。一般信号强度要达到60.0以上。

　　2) 信号质量检查：信号质量是指接收信号的好坏程度。信号不好时，要反复调整探头位置、检查耦合剂涂抹情况。有时候采用仪器非专用电缆也能造成信号质量欠佳。一般仪器要求信号质量达到60.0以上。

　　3) 传输时间比检查：在仪器安装正确的情况下传输时间比应为97～103之间。当传输时间比超出正常范围时，应检查管道参数选择和输入是否正确，探头的安装距离是否合适，探头是否安装在管道轴线的同一直线上，管道是否存在太厚的污垢，直至达到仪器的安装要求为止。

　　以上工作结束后，仪器即可开始工作。大连计测机器有限公司特别提醒广大用户，探头接线一定要使用专用电缆线，测量前一定要及时充电，以保证仪器长时间正常工作。