超声波流量计是目前测量液体流量的一种常见方法,其工作原理是通过在管道上安装探头,利用超声波在流体中的传播速度来计算流体的流量。探头的设置方法是否正确,直接影响到测量数据的准确性。今天我们就来详细了解下超声波流量计探头的设置步骤及注意事项,一起来看看吧!
一、探头安装位置的确定
这是*步,也是*重要的一步。探头安装位置的选择直接影响到测量精度。一般情况下,探头应安装在管道的正切面,即管道中心线与探头中心线重合。安装时,应确保探头与管道壁保持纵向中心,并牢固固定。如果管道为非标准规格,可采用定制探头,以适应管道尺寸。
例如,在测量某化学腐蚀性液体流量的场景中,探头就需要使用特殊材料制作,以耐腐蚀为主要考虑,同时还应注意安装时与液体的接触面,避免液体对探头造成损害。因此,探头的选择和安装位置都需要充分考虑液体的特点。
二、探头对接距离的调整
探头安装好后,需要调整两个探头的间距,即测程。测程的设置有严格的要求,一般情况下,应根据管径大小、液体的速度来确定。探头间距过近,会导致超声波束线过分分散,精度下降;间距过远,则超声波信号太弱,同样影响测量精度。通常情况下,测程的设置应遵循以下原则:
间距应尽可能小,但要确保探头不与流体直接接触。
间距的设置通常为:测程(探头对接距离)= 管径(D)的 410 倍。在实际应用中,可根据情况进行小幅调整,以获得较好的测量精度。例如,对于管径为 100mm 的管道,探头间距可设置为 0.5m1m。
这里需要说明的是,在实际应用中,有时会遇到管道壁有沉积物或生物附着物的情况,这会影响超声波信号的传递。因此,在安装探头时,需要预留一定空间,以方便后续清洁和维护。
三、探头角度和方向的调整
探头安装角度也至关重要。两个探头应处于同一水平面,且向内倾斜,形成一个V形。common practice是两个探头各自与管道垂直,即探头发出超声波的角度为下倾 1/12~1/6。这种安装方式,可以有效避免流体涡流和气泡对测量数据的影响。
除了倾斜度,探头发出超声波的方向也需要*设置。两个探头应尽可能对准流体中心线,即探头发出超声波的方向应与流体流动方向平行。如果探头方向偏离流体中心线,会导致测量值偏差。以水为流体时的探头安装为例,由于水的折射率较高,探头方向偏差1度,就会导致测量偏差达1.4%。因此,探头方向的调整非常关键。
四、探头重点的校准
探头安装调试好后,需要进行校准。校准时,应确保流体流动稳定,且流量为设计流速。校准过程需要收集数据,根据实际情况对流量计进行零点、感度、线性等参数的校准。校准数据应保存,作为后续维护的依据。
以零点校准为例,在确保探头安装正确的情况下,关闭流体,让探头处于无信号接收的状态。如果探头显示有流量,则需要进行零点校准,使流量计显示为0。零点校准通常有自动和手动两种方式,可根据实际情况选择。
五、数据处理与分析
探头采集到数据后,需要进行相应处理和分析。数据处理包括滤波、平滑等操作,以消除杂讯对测量数据的影响。随后,将处理后的数据传到控制系统,由系统根据数据计算出流体的实际流量。
为保证测量数据的准确性,需要定期对测量数据进行分析与核对。如果发现数据异常,可检查探头是否有积垢、损坏等问题。根据分析结果,及时调整、维护探头,确保测量精度。
六、定期维护
定期维护是保证探头正常工作的关键。探头长期工作在流体环境中,容易出现污垢沉积、生物附着等问题,影响超声波信号的传递。因此,需要定期清洁探头,保持探头表面清洁、光洁。同时,还应检查探头是否有松动、老化等情况,及时进行修补或更换。
此外,还应定期检查电缆连接情况,确保探头与控制系统之间的传输顺畅。如果电缆有损坏,应及时更换,以免影响数据传输。
结语
超声波流量计探头的设置,看似简单,但每一步都影响到测量效果。从探头安装、调试到数据处理,每个步骤都应谨慎细致,确保每项工作都达到标准。除了安装技术,探头的选择也非常关键,应根据测量流体的特点选择适用的探头,并定期维护、校准,确保数据测量准确、可靠。