非侵入外夹式超声波流量计 对夹式超声波流量计

非侵入外夹式超声波流量计是一种基于超声波技术的流量测量仪器，它通过外部夹装在管道上，不需要切割管道或直接接触流体，被称为“非侵入式”测量。它通过测量流体在管道中的流速来计算流量，广泛应用于水处理、能源管理、石油化工等行业。

工作原理

非侵入外夹式超声波流量计的工作原理基于超声波的传播特性，主要有两种方式：

1. 时间差法（TransitTime Method）：

• 该方法通过测量沿管道的超声波传播时间来计算流量。当超声波信号从一个传感器传到另一个传感器时，流体的流速会影响信号传播的时间。对于流体的流动方向和流速，超声波信号的传播时间会有所不同。

• 如果流体沿着超声波传播的方向流动，超声波的传播时间会变短；如果流体的流动方向与超声波传播方向传播时间则会变长。

• 通过比较这两种传播时间，流速可以被计算出来，结合管道的截面积就可以得到流量。

2. 多普勒效应法（DopplerMethod）：

• 这种方法主要适用于含有悬浮颗粒或气泡的流体。超声波发射到流体中后，水中的颗粒或气泡会反射超声波。由于流体的流动，反射波的频率发生变化，产生多普勒频移。

• 通过测量这种频率变化，可以计算出流速。

工作过程

• 安装：传感器通过外夹方式安装在管道外部。超声波传感器通常分为两部分，一部分发射超声波，另一部分接收反射的超声波信号。

• 流量计算：通过对超声波信号的传输时间（或频移）的测量，结合管道的几何形状和流体的物理性质，流量可以被计算出来。

优点

1. 非接触式测量：不需要接触流体或切割管道，避免了传统流量计的磨损和腐蚀问题。

2. 安装简便：外夹式安装不需要停机，能够节省大量安装和维护时间，适合已安装的管道系统。

3. 适用性广：适用于多种类型的流体（如水、油、气体等），特别是在污水、化工液体、能源管道等领域应用广泛。

4. 低维护成本：由于不接触流体，传感器的磨损和污染较少，降低了维护和更换成本。

5. 高精度：在合适的流体和管道条件下，能够提供高精度的流量测量，特别是在大管道和大流量应用中。

缺点

1. 对流体要求较高：多普勒式超声波流量计需要流体中有一定的悬浮颗粒或气泡，适用于含有杂质的流体。如果流体较为清澈或无悬浮物，可能无法获得准确的测量。

2. 安装位置限制：是非侵入式的，但对于某些管道和流体，安装位置可能有限制，需要保证安装在流体流动均匀的区域。

3. 对管道条件要求：流量计对管道的内径、材质、形状和流体的温度等因素有一定的适应范围，必须根据具体的管道条件进行合理选择。

应用领域

1. 水务行业：如供水、污水处理、灌溉水系统等，广泛应用于水流量的监测。

2. 石油和天然气行业：用于石油管道、天然气管道等的流量监测。

3. 化工与制药行业：用于测量化学流体和药品的流量，特别是对腐蚀性流体的应用。

4. 电力行业：用于冷却水、蒸汽等流体的流量监测。

5. 食品和饮料行业：测量液体流量，如牛奶、啤酒、果汁等生产线中的液体流量。

6. 能源行业：用于监测天然气、燃气和液体燃料的流量。

非侵入外夹式超声波流量计具有安装简便、非接触、低维护成本等优点，尤其适用于需要不间断生产和维护的场所，广泛应用于各种行业中。在特定情况下对流体和管道条件有一定要求，但在许多场合，尤其是在清洁流体或者没有腐蚀、沉积物影响的管道中，具有较高的测量精度。