外夾式超聲波流量計(jì)是一種基于超聲波脈沖時(shí)差技術(shù),采用高精度的差分發(fā)射、差分接收和數(shù)字檢波技術(shù)開發(fā)的流量監(jiān)測(cè)設(shè)備,專為連續(xù)、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)流體流速與流量設(shè)計(jì),廣泛應(yīng)用于水利、環(huán)保、市政排水及工業(yè)管道等領(lǐng)域。外夾式超聲波流量計(jì)通常采用時(shí)差法來測(cè)量流體的流速。具體來說,一對(duì)傳感器交替發(fā)射和接收超聲波信號(hào)。其中一個(gè)傳感器沿水流方向發(fā)射信號(hào)(順流),另一個(gè)逆著水流方向發(fā)射信號(hào)(逆流)。當(dāng)流體流動(dòng)時(shí),超聲波在順流方向傳播速度會(huì)加快(聲速+流速),在逆流方向傳播速度會(huì)減慢(聲速-流速)。通過比較這兩個(gè)傳播時(shí)間的差異,可以計(jì)算出流體的流速,并進(jìn)而得到流量。
外夾式超聲波流量計(jì)其核心特點(diǎn)圍繞非侵入式/在線安裝、測(cè)量適應(yīng)性、實(shí)時(shí)性等展開,具體如下:
一、安裝方式靈活,對(duì)管道破壞性小
非侵入式安裝為主:主流在線式多普勒流量計(jì)采用外夾式傳感器(將探頭固定在管道外壁),無需切割管道或中斷流體,避免了傳統(tǒng)插入式流量計(jì)對(duì)管道的破壞和泄漏風(fēng)險(xiǎn),尤其適合大管徑、高壓力、腐蝕性流體(如污水、酸堿液)的測(cè)量。
兼容多種管道材質(zhì):只要管道材質(zhì)為金屬、PVC、玻璃等能傳遞超聲波的材料(需確保管道內(nèi)壁無大量結(jié)垢或襯里太厚),即可穩(wěn)定安裝,適配性強(qiáng)。
二、測(cè)量適應(yīng)性強(qiáng),不受流體特性限制
適用于復(fù)雜流體:傳統(tǒng)流量計(jì)(如孔板、電磁流量計(jì))對(duì)流體清潔度、導(dǎo)電性要求較高,而多普勒流量計(jì)通過測(cè)量流體中懸浮顆粒(如泥沙、氣泡、雜質(zhì))的反射波計(jì)算流速,因此特別適合含雜質(zhì)、高濁度、非牛頓流體(如污水、泥漿、紙漿)的測(cè)量。
寬量程與高低流速兼顧:可測(cè)量低至0.01m/s的微小流速,也能適應(yīng)高達(dá)10m/s的高速流體,量程比通常可達(dá)100:1以上,滿足不同場(chǎng)景下的流量監(jiān)測(cè)需求。
三、實(shí)時(shí)性與連續(xù)性好,數(shù)據(jù)響應(yīng)迅速
動(dòng)態(tài)響應(yīng)快:傳感器直接與管道接觸(或外貼),能實(shí)時(shí)捕捉流體流速變化,數(shù)據(jù)更新頻率通常為1-10Hz,可及時(shí)反映流量波動(dòng)(如工業(yè)管道的瞬時(shí)流量變化、排水系統(tǒng)的峰值流量)。
連續(xù)運(yùn)行能力:設(shè)備無運(yùn)動(dòng)部件,磨損小,可長期穩(wěn)定工作(平均w故障時(shí)間MTBF通常在10,000小時(shí)以上),減少了停機(jī)維護(hù)對(duì)測(cè)量連續(xù)性的影響。
四、操作與維護(hù)便捷,成本可控
安裝調(diào)試簡(jiǎn)單:外夾式探頭通過耦合劑(或?qū)S脢A具)固定,無需專業(yè)工具即可完成安裝,調(diào)試時(shí)通過超聲波信號(hào)強(qiáng)度判斷耦合效果,無需復(fù)雜校準(zhǔn)。
維護(hù)成本低:非侵入式設(shè)計(jì)避免了傳感器與流體的直接接觸,減少了腐蝕、磨損和堵塞風(fēng)險(xiǎn),日常維護(hù)僅需定期檢查探頭耦合狀態(tài)和電纜連接,無需頻繁更換部件。
五、局限性(需結(jié)合場(chǎng)景選擇)
依賴流體中的顆粒/氣泡:若流體過于純凈(如純凈水、蒸餾水),缺乏反射介質(zhì),可能導(dǎo)致測(cè)量精度下降或無法測(cè)量。
受管道條件影響:管道內(nèi)壁結(jié)垢、銹蝕嚴(yán)重,或管道存在明顯變形、彎頭時(shí),可能干擾超聲波傳播,需提前清理管道或選擇合適的安裝位置(通常要求上下游有足夠直管段)。
精度略低于高精度侵入式設(shè)備:在高潔凈流體、高精度計(jì)量場(chǎng)景(如貿(mào)易結(jié)算)中,精度通常為±1%-±3%(滿量程),略低于電磁流量計(jì)(±0.5%)或質(zhì)量流量計(jì)。