外夾式超聲波流量計測量原理與優(yōu)勢

外夾式流量計作為一種常見的測量液體介質的流量計，受到了廣大用戶的青睞，其作用不容忽視，在工況行業(yè)的應用中得到了充分的肯定，其產品的優(yōu)越性大大超乎了客戶的預想，產品的價格也是比較適合廣大市場的潮流。

一種使用十分方便的流量儀表，特別是在大口徑供水管線上，外夾式超聲波流量計可以將探頭安裝在管道外表面，實現(xiàn)不斷流、不破壞原有管線測量流量，因此受到廣大用戶的歡迎。

超聲波流量計有著其它流量計無法比擬的優(yōu)點，它一定會在不遠的將來成為人們測量流量的首選流量計。這里簡單列舉幾個超聲波流量計的優(yōu)點供大家參考：

一、外夾式超聲波流量計可以實現(xiàn)非接觸測流量，即使是插入式或內貼式超聲波流量計，其壓損也幾乎為零，其測流量的方便性與經濟性是最佳的。

二、超聲波流量計水、氣、油各種介質都可以測量，其應用的領域十分廣闊。

三、超聲波流量計的制造成本幾乎和口徑無關，在大口徑流量計量場合有著價格合理，安裝使用方便的綜合競爭優(yōu)勢。

四、便攜式超聲波流量計可以實現(xiàn)一臺流量計在各種管徑，各種材質的管線上測流量，是作為標準表進行在線校準、比對或期間核查的首選流量計類型。

五、超聲波流量計具有其測流原理基于長度與時間兩個基本物理量的溯源方便性，可以預見它必將超越其它原理的流量計成為流量標準甚至是流量基準的載體。

六、超聲波流量計運行能耗極小，可方便地實現(xiàn)長年電池供電，加之先進的智能化主機可方便地進行網絡無線通信，其應用前景更加廣闊。

超聲波流量計的發(fā)展前景如此看好，一是其測流原理的固有優(yōu)越性，再就是得益于微電子技術的突飛猛進。

目前超聲波流量計在供水行業(yè)應用最多的主要還是液體便攜式超聲波流量計，在實際使用中，不少用戶由于對超聲波流量計的使用要點掌握不好，測量效果不理想，因而對超聲波流量計產生了種種懷疑：“這種流量計測得準嗎?”之類的疑問目前已成為業(yè)內的熱門話題。

評價一種流量計品質的最佳平臺就是流量標準裝置，通過對數年來的超聲波流量計檢定結論進行統(tǒng)計，我們發(fā)現(xiàn)：超聲波流量計的各項指標與其它速度式流量計不相上下，而且當流速足夠大時其線性特別好。那么大家為什么在實際使用時會感覺超聲波流量計測量不準呢?通過調研、分析我們發(fā)現(xiàn)：用戶在使用中往往忽視下面幾個問題。

一、沒有正確的對超聲波流量計進行檢定或校準

任何流量計使用前都需要進行檢定或校準，便攜式超聲波流量計在這一點尤為重要。大家知道，便攜式超聲波流量計有三組探頭可以選擇（大、中、小），分別適用于不同的管徑范圍，每組探頭與主機的搭配在某種意義上講都是一套獨立的流量計。

如果只在小管徑的流量標準裝置上用小探頭對便攜式超聲波流量計進行檢定或校準，那么在使用時你如果用大探頭測量大管道的流量，就等于你是在使用未經檢定或校準的流量計在測量流量，其計量準確性是無法保證的，因為目前的技術水平無法保證探頭的互換性，何況大小探頭之間的差異更是一個不容忽視的變量。

因此，正確的方法應該是：以用戶自己的使用情況為參考依據，盡可能在與使用管道口徑相同或接近的流量標準裝置上對便攜式超聲波流量計進行多條管道的檢定或校準。至少要保證流量計配置的每組探頭都要檢校到。

檢定或校準機構在出具檢定或校準證書時都將實驗口徑和探頭編號記錄在證書上的目的就是防止出現(xiàn)誤解，那些將便攜式超聲波流量計等同于其它固定口徑的流量計的認識是錯誤的，這也是有些用戶用不好便攜式超聲波流量計的一個原因。

便攜式超聲波流量計檢定或校準證書上都會給出儀表修正系數。各種流量計都會因為原理、制造等原因在標定時給出一個儀表系數，只是名稱和表現(xiàn)形式各不相同罷了。便攜式超聲波流量計更是由于配有多組探頭，適用不同口徑而可能有數個儀表修正系數。在使用流量計測流量時，要保證正確使用儀表修正系數，既不要忘記使用又須注意不要用混，應養(yǎng)成正式測量前確認主機內設置的儀表修正系數是否正確的好習慣。

二、忽視了對流量計使用條件和使用環(huán)境的要求

任何速度式流量計對被測管道內流體的流場都是有一定的要求的，超聲波流量計也不例外。當流量計的安裝位置不能保證其前后直管段長度要求時，由于流場不穩(wěn)定帶來的計量誤差是不容忽視的。不少用戶受儀表測量井的限制，在不能滿足安裝要求的位置測量，由此造成了測量誤差的加大。

時差式超聲波流量計對水中混入的氣泡特別敏感，隨之流過的氣泡會造成流量計示值的不穩(wěn)定，積聚的氣體如果正好與探頭的安裝位置吻合，將造成流量計無法工作。因此超聲波流量計的安裝應盡量避開水泵出口，管線最高點等易受氣體影響的位置，探頭的安裝點也要盡量避開管道上部和底部，在與水平直徑成45°角的范圍內安裝，還要注意避開焊縫等管道缺陷。

超聲波流量計的安裝使用環(huán)境應注意避開強電磁干擾和振動，在使用中我們發(fā)現(xiàn)，高壓線下方，車輛密集的馬路邊，主機附近使用手機或對講機都會對測量產生或多或少的影響。

三、不能準確地測量管道參數造成計量不準

便攜式超聲波流量計探頭在管道外部安裝，它直接測量的是管道內流體的流速，流量是流速與管道流通面積的乘積，而其管道面積和聲道長度都是使用者由主機手工輸入的管道參數計算出來的，這些參數的準確與否直接影響到測量結果。也就是說：流量計即使流速測得很準確，如果你輸入了一組不準確的管道參數，測量結果也是不準確的。

管道參數的獲取最好是用實際測量的方法，用查取設計圖紙資料和問詢熟悉情況人員的方式都可能出現(xiàn)差錯，因為實際的施工情況往往和設計的參數有出入，管道的制造偏差有時也是不可忽略的，使用一段時間的管道壁厚等參數也會隨時間發(fā)生不小的變化。

實際測量管道參數也要注意方式方法的合理性，測量用的量具和儀器要經過校準。測量管道外徑要注意管道外防護層以及外表層的銹蝕臟污對測量可能造成的影響。

在小管徑上使用便攜式超聲波流量計進行流量測量時，管道內徑輸入不準確所引起的誤差更是不容忽視，例如：內徑測量的絕對誤差同樣是1毫米，那么對DN1000管線來說其內徑相對誤差為0.1%；而對DN100管線來說其內徑相對誤差為1.0%。而流量是與內徑的平方（管道內徑面積）成正比的，同樣是1毫米的內徑測量誤差對DN1000管線所帶來的流量測量誤差僅有約0.3%，而對于DN100管線所帶來的流量測量誤差卻有約3%，可見便攜式超聲波流量計使用管線口徑越大測量越容易準確，管線口徑越小，測量越難把握。所以有人推薦便攜式超聲波流量計最好在DN300以上管線使用是有一定道理的。

探頭的安裝距離是必須準確保證的重要測量參數，一些用戶為了保證找到最佳信號強度，用移動一個探頭的方式找信號，往往是信號有了探頭的安裝距離不對了，顧此失彼。正確的方法是：要平行移動兩個探頭，在保證探頭的安裝距離符合要求的前提下去找最佳安裝點，在信號找好后一定要用實測的方法確認探頭的安裝距離準確無誤。

管道襯里對測量的影響也是很大的，一些老管線采用水泥砂漿襯里防腐，在測量時如果忽略了它的存在，將會產生很大的誤差，因為水泥砂漿襯里厚度一般都不是一個可以忽略的數字，加上其表面粗燥易附著泥砂，易成片脫落，都可能給測量帶來很大的影響。在測量時，如果沒有輸入襯里參數，按正常操作就是找不到信號時，就應該考慮可能管道是有襯里的。

超聲波流量計是一種優(yōu)秀的流量儀表，它給我們帶來的測量流量的方便性和經濟性是別的流量計無法比擬的，我們不要因為自己的粗心誤解了它，實踐證明，在使用超聲波流量計測量流量時出現(xiàn)的絕大多數問題都是由人為因素造成的，超聲波流量計已經為我們承擔了很多責任，它是我們值得信賴的好朋友。