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气体超声波流量计在压缩空气中的应用

  一、气体超声波流量计的工作原理:
  
  WZ系列超声波流量计是利用测量超声波在管道中传播
  
  时间原理而实现的。气体流量则通过流速、管道截面积以及雷诺数等得到。
  
  超声波流量计的基本原理如下图所示。在管道中斜装一对超声波传感器,两个传感器之间的距离为超声波的传播的声程。超声波在两个传感器之间的顺流传播时间为:
  
  Ts=L/C+Vcosθ
  
  Ts=L/C-Vcosθ式中,C 为超声波在静止气体的传播,随气体性质变体而变化;V为气体的流速;θ为超声波声L与管道轴线之间的夹角。
  
  依据Ts和Tn表达式,求得沿声程上的线平均流速;
  
  V=L/2cosθ(1/ts+1/tn)
  
  可以看出,因采用直接的动力学原理进行测量,无任何假定条件,气体流速仅与测量参数(1/ts+1/tn)有关,与气体本身性质无关,即不受气体成份、密度、温度等 影响。
  
  二、仪器特点:
  
  1、无附加压损,可使用不同管径的能源计量;
  
  2、对直线管的要求不高,但在有杂质的情况下,要求水平安装;
  
  3、可实现各种气体介质的测量;
  
  4、可事压安装、调试及维护;
  
  5、换能器没有插入管道,不会干扰流体和堵塞管道;
  
  6、高温型超声波换能器最高温度可达420  ;
  
  7、量程比大,1:350,流速范围     ,测量结果呈线性,可双向测量;
  
  8、通用性强,可单独工作或联网接入各种能源管理系统,实现流量科学管理。
  
  三、气体超声波流量计的安装注意事项:
  
  由于气体经过压缩后,压力都发生了较大的变化,在介质中难免会有水分产生,另外,实际管外径也是决定仪表安装是否精确的先决条件。
  
  1、换能器安装的位置的选择:
  
  1)换能器的安装点应尽可能选择在便于维护的地方,若要带压安装,还要保证足够的空间,由于仪表的特定设计,换能器无上下侧之分,
  
  2)导出管要求:采用长为A,内径为50mm,壁厚及材料符合现场安全等要求的钢质或其他材质,将一端切割成45  ,另一端为90  角度,再焊接   50法兰盘,即制成导出管,然后将导出管在管道两侧斜对称安装;
  
  3)导出管的安装距离要求,如下所示:
  
  保证导出管靠近管道的切面为45度角度且如上图     点O  C 为导出管的安装点。
  
  另外,为保证两导出管被安装在同一轴线上,焊接时导出管中间套一根外径在45mm左右的钢管,焊完后将钢管抽去。
  
  2、管道条件要求:
  
  1)管道内外壁要尽可能光滑;
  
  2)被测介质要能足够充满管道;
  
  3)对于有衬里的管道,要有正确的内外径尺寸;
  
  4)换能器尽可能不要安装焊缝或发兰安装处。
  
  四、气体超声波与流量计在应用中的注意事项;
  
  1、要确切地了解压缩空气的温度、压力范围,以及环境温度变化的范围;
  
  2、换能要尽可能地水平安装;
  
  3、由于压缩机的工作噪声大,主机要尽可能地远离;
  
  4、要保证4  以下的接地线;
  
  5、焊接时要保证导出管切面与管外壁相切;
  
  6、两侧的开孔位置一定要保证在同轴心水平面上;
  
  7、供电电源最好采用三相交流220V供电。