外夹式超声波流量计综合技术报告

一、产品概述

外夹式超声波流量计是一种基于超声波时差原理设计的*、非侵入式流量测量设备，*应用于液体流量监测领域。其核心优势在于无需破坏管道或中断流体流动即可完成安装，通过外部夹装传感器实现流量测量，适用于多种复杂工业场景。该设备主要由主机和传感器组成，传感器通过耦合剂固定在管道外壁，利用超声波信号穿透管壁进行测量，兼容钢、铸铁、PVC、水泥等多种材质管道。

二、工作原理

外夹式超声波流量计采用时差法（Time-of-Flight, TOF）测量原理：

1、信号发射与接收：两个传感器分别安装在管道上下游，交替发射超声波信号。顺流方向超声波传播时间较短，逆流方向时间较长。

2、时间差计算：通过*计时电路捕捉顺、逆流时间差（ΔT），结合管径截面积计算平均流速，*终得出体积流量（Q=流速×截面积）。

3、抗干扰优化：部分高端型号采用多路径测量技术，通过多角度信号发射减少湍流、气泡等因素的误差，提升复杂工况下的测量稳定性。

三、适用场景

水利工程：

1、水库管理：监测溢洪道、输水管道的出入水流量，支持防洪调度与灌溉供水。

河流水文监测：实时测量河道流量，用于洪水预警、水资源分配及环保监测。

2、能源与工业：

水电站：监测水轮机进水流量，优化发电效率；尾水管道流量检测确保排放安全。

石油化工：测量油类、化学品等介质流量，耐受腐蚀性环境。

3、市政与环保：

城市供水系统：检测管网流量及泄漏，保障供水稳定性。

污水处理：适用于含悬浮颗粒（≤1mm）的污水流量监测，浊度容忍度达10,000ppm。

4、特殊领域：

风力发电：监测冷却系统介质流量，确保机组安全运行。

农业灌溉：优化用水分配，减少水资源浪费。

四、性能特点

非侵入式测量：无需截断管道或接触流体，避免泄漏风险，适用高压、腐蚀性介质。

*与稳定性：测量精度可达±1%，重复性误差≤0.2%；采用FPGA芯片及双平衡信号技术，抗电磁干扰能力强。

宽适应性：

管径范围：DN15–DN6000mm，支持大口径管道（如市政供水主干管）。

介质兼容性：水、海水、油类、酒精、酸碱液等均质液体。

安装便捷性：支持V法、Z法等多种安装方式，传感器可浸水工作（深度≤3m），适应户外恶劣环境。

智能化功能：

数据存储：自动记录512天流量数据及故障日志。

通信接口：标配RS485/Modbus协议，可选4-20mA、脉冲输出，支持远程监控。

五、技术指标

参数 指标范围/描述 来源

测量精度 ±1%（标准条件）

重复性 ≤0.2%

管径范围 DN15–DN6000mm

介质温度 -40℃~+160℃（传感器）

工作电源 AC220V / DC8-36V / 电池（续航≥8小时）

输出信号 4-20mA、频率、脉冲、RS485

防护等级 IP65（主机）、IP68（传感器）

数据存储 支持10年累积流量记录

六、测量介质

适用介质：

清洁液体：饮用水、纯水、酒精等。

工业介质：原油、柴油、润滑油、酸碱液（浓度≤40%）。

特殊流体：海水、污水（浊度≤10,000ppm，悬浮颗粒≤1mm）。

限制条件：

需满管流动，气液混合或含大量气泡（>5%）时测量精度下降。

不适用于浆液、高粘度流体（如沥青）及非均质介质。

七、工作环境

温度范围：

主机：-30℃~+80℃（壁挂式）、-10℃~+60℃（便携式）。

传感器：-40℃~+160℃，短期可耐受180℃高温。

环境要求：

湿度：≤95% RH（无冷凝）。

振动：避免高频机械振动，防止传感器位移。

防护：传感器需避开强电磁场（如变频器、高压线）。

电源与功耗：

典型功耗：≤50mA（24VDC供电），电池机型连续工作≥8小时。

八、总结

外夹式超声波流量计凭借其非侵入、*、强适应性等优势，已成为水利、能源、市政等领域的核心流量监测工具。