Ультразвуковой расходомер — это бесконтактный (или вставной) прибор, который использует характеристики распространения ультразвуковых волн в жидкости для измерения скорости или объема потока. Он подходит для измерения потока жидкостей, газов и суспензий и широко применяется в таких отраслях, как водоснабжение, нефтяная промышленность, химическая промышленность и энергетика.
Ультразвуковой расходомер — это бесконтактный (или вставной) прибор, который использует характеристики распространения ультразвуковых волн в жидкости для измерения скорости или объема потока. Он подходит для измерения потока жидкостей, газов и суспензий и широко применяется в таких отраслях, как водоснабжение, нефтяная промышленность, химическая промышленность и энергетика.
I.Принцип работы
Ультразвуковые расходомеры в основном работают по следующим двум принципам:
(1) Метод времени пролета (TOF)
- Пара ультразвуковых преобразователей (T1 и T2) устанавливается на противоположных сторонах трубы и поочередно передает и принимает ультразвуковые сигналы.
(2) Метод доплеровского эффекта
- Подходит для жидкостей, содержащих взвешенные частицы или пузырьки (например, сточные воды, шламы).
- Ультразвуковые волны отражаются от движущихся частиц, вызывая сдвиг частоты (эффект Доплера).
- Скорость потока рассчитывается путем измерения этих изменений частоты:
II.Основные типы
| Тип | Характеристики | Подходящие области применения |
| Зажимной | Бесконтактный | Большие диаметры, коррозионные жидкости, бесконтактная установка |
| Вставной | Датчик вставляется в трубу, более высокая точность | Долгосрочная стационарная установка, подходит для чистых жидкостей |
| Встроенный | Высокая точность, непосредственно встроен в трубопровод | Высокие требования к точности, например, торговое измерение |
III.Основные характеристики
✅ Бесконтактное измерение (зажимной): не мешает потоку жидкости, нет потери давления, подходит для коррозионных сред.
✅ Широкий диапазон регулирования: до 100:1, подходит для измерения низких и высоких расходов.
✅ Измеряет трубы большого диаметра (DN15~DN6000+), при этом стоимость не увеличивается значительно с увеличением размера трубы.
✅ Двунаправленное измерение расхода (в зависимости от модели).
✅ Выдает скорость, расход, совокупный объем и т. д.; некоторые модели поддерживают температурную компенсацию.
❌ Зависит от акустических свойств жидкости: метод времени пролета подходит для чистых жидкостей (например, воды, масла); для жидкостей, содержащих твердые частицы, требуется метод Доплера.
❌ Высокие требования к установке: зажимные устройства требуют калибровки положения датчика; материал трубы и ее покрытие влияют на точность измерения.
❌ Неприменим для сверхнизких расходов (обычно требуется >0,1 м/с).
IV.Применимые жидкости
- Жидкости: вода, масло, химикаты, сточные воды, шламы (метод Допплера).
- Газы: природный газ, воздух, пар (требуются специальные высокочастотные ультразвуковые расходомеры).
- Неприменимо: жидкости с ультранизкой проводимостью (например, чистая вода), вакуумные или экстремально высоконапорные среды.
V.Критерии выбора
1.Тип жидкости
- Чистые жидкости → Метод времени пролета
- Содержащие частицы/пузырьки → Метод Допплера
2.Диаметр трубы и метод установки
- Большие диаметры/временные измерения → Зажимной тип
- Требования к долгосрочной высокой точности → Встроенный или вставной тип
3.Требования к точности
- Метод времени пролета: от ±0,5% до ±1%
- Доплеровский метод: от ±1% до ±5%
4.Материал трубы
- Металлические трубы (сталь, нержавеющая сталь) подходят для зажимных типов; пластиковые или облицованные трубы требуют специальной калибровки.
Ультразвуковые расходомеры представляют собой высокогибкое неинвазивное решение для измерения расхода, подходящее для труб большого диаметра, коррозионных сред или ситуаций, когда остановка оборудования для установки нецелесообразна. Однако необходимо выбрать подходящий принцип измерения (время пролета/допплеровский) в зависимости от характеристик жидкости (чистота, скорость потока). Для высоких требований к точности встроенные расходомеры предпочтительнее зажимных.