水监测用超声波流量计的应用及题探讨

      时间差为：

      由于c>>v，故

            （v²，cos²θ忽略不计）

      所以，流体流速

      同样，c、L、θ均为常数，测得时间差△t即可求出流体流速v，进而求得流体流量。

      2 时差便携式超声波流量计的应用

      时差便携式超声波流量计具有很大的机动性，主要用于对不同管道的流体流量作临时性测量，并具有丰富的贮存功能，可以同时存贮数十条不同管道的参数，供随时调出使用。配置的外贴式换能器安装时无需管道断流，即贴即用，它充分体现了超声波流量计安装简单、使用方便的特点。

      时差便携式超声波流量计主要用来测量洁净的流体流量，也可以测量杂质含量不高（杂质含量小于10g/L，粒径小于1mm）的均匀流体，如污水等介质的流量，而且精度可达±1.5%。

      经过几年来水监测实践，在超声波流量计应用方面，获得了以下几点经验。

      2.1 合理安装

      换能器安装不合理是超声波流量计不能正常工作的主要原因。安装换能器需要考虑位置的确定和方式的选择两个问题。确定位置时除保证足够的上、下游直管段外，尤其要注意换能器尽量避开有变频调速器、电焊机等污染电源的场合。在安装方式上，主要有对贴安装方式和V方式、Z方式三种，如图2。时差式超声波流量计采用V方式和Z方式，通常情况下，管径小于300mm时，采用V方式安装，管径大于200mm时，采用Z方式安装。对于即可以用V方式安装又可以方式安装的换能器，尽量选用Z方式。实践表明，Z方式安装的换能器超声波信号强度高，测量的稳定性也好。

      2.2 及时校核

      使用时差便携式超声波流量计时，在安装调试时进行核校，确保选位好、安装好、测量准：在线运行的超声波流量计发生流量突变时，要查清流量突变的原因，弄清楚是仪表发生故障还是流量确实发生了变化。

      2.3 故障排除

      超声波流量计常见的故障原因及排除故障的方法如表1。

               表1 故障分析表

      2.3 定期维护

      与其他流量仪表相比，超声波流量计的维护量是比较小的。对于外贴换能器超声波流量计，安装以后无水压损失，无潜在漏水，只需检查换能器是否松动，与管道之间的粘合剂是否良好即可；检查导线链接是否良好，并考虑现场温度和湿度对其电子部件的影响。定期维护可以确保超声波流量计的长期稳定运行。

      3 应用实例

      在大型高炉保安水查漏检测时，选定Ø600保安水总管及变径前50米处，安装水流量计，这样充分保证了上、下游直管段的长度，又避开了水泵房的变频调速器的干扰，通过关闭下游只管段的阀门，同时观察水流量计流量变化，来依次排查水漏点位置和漏水量情况，最后成功确定了漏水点位置。该漏水点漏水量400m³/h，为公司避免了很大的经济损失。因此，合理的安装对于正确的确定漏点位置、检测漏水量至关重要。

      4 结语

      在大型钢铁联合企业中，能源监测对于成本控制发挥着举足轻重的作用，尤其是在水消耗方面。合理的使用超声波流量计对水系统进行监测。能及时发现漏点，避免水资源浪费和损失。