双向测量的超声波流量计并不适用于所有介质和管道条件。以下是具体的适用范围和限制条件:
适用的介质范围
液体介质
大多数双向测量超声波流量计适用于能传导超声波的单一、均匀、稳定的液体,如水、污水、海水、酒精、各种油类等。例如,在城市供水和排水系统中,可用于测量水的双向流量;在化工生产中,可用于测量酒精、油类等介质的流量。
气体介质
部分超声波流量计可用于气体测量,如科隆 GFM 700 流量计等,适用于测量空气、天然气等气体的双向流量,但需要选择专门针对气体测量设计的型号。
不适用的介质情况
1含大量气泡或固体颗粒的介质
对于传播时间法的超声波流量计,当介质中气泡或固体颗粒含量超过一定范围时,会严重干扰超声波的传播,导致测量误差增大甚至无法准确测量。例如,在泡沫丰富的化工反应液或含大量泥沙的泥浆中,传播时间法超声波流量计就不适用。不过,多普勒法超声波流量计可用于测量含一定量颗粒或气泡的液体。
2、高粘度介质
高粘度介质会使超声波在传播过程中衰减严重,影响测量精度。目前大多数超声波流量计在测量高粘度介质时效果不佳,一般不建议用于高粘度液体的流量测量。
3、非导声介质
超声波流量计依赖超声波在介质中的传播来测量流量,对于不传导超声波的介质,如某些高分子材料液体或气体,超声波流量计无法进行测量。
适用的管道条件
管径范围
超声波流量计的管径适用范围较广,一般可测量 DN10mm 至 DN6000mm 的管道,不同型号的产品可能会有一定差异。例如,塞恩斯特 ZXLTT 管道式超声波流量计适用管径为 DN10mm~DN1000mm,而便携式超声波流量计可测量各种大小管道。
管道材质
适用于多种材质的管道,如碳钢、不锈钢、铸铁、PVC、铝等均匀、质密的管道,允许有衬里。例如,在工业管道中,无论是金属管道还是塑料管道,只要符合超声波可穿透的条件,都可以使用超声波流量计进行测量。
直管段长度
为保证测量精度,超声波流量计的上下游需要安装一定长度的直管段。根据 GB/T18604—2001 标准,建议多声道超声流量计的上游直管段长度至少为 10 倍管径(10D),下游直管段长度至少为 5D。
不适用的管道条件
管径过小
对于管径小于 DN25mm 的管道,超声波流量计的测量精度可能会受到影响,因为小管径内的流态可能较为复杂,且超声波信号的传播路径较短,测量难度较大。
管道内壁状况不佳
如果管道内壁结垢严重、锈蚀或有凹凸不平的情况,会影响超声波的反射和传播,导致测量误差增大。例如,长期使用的未进行维护的供水管道,内壁可能有厚厚的水垢,就不适合使用外夹式超声波流量计进行测量。
管道衬里特殊
当管道衬里材料不导声或衬里厚度不均匀、与内管剥离时,会干扰超声波的传播,使测量结果不准确。
素材来源:
易启邦(工控一体化纵深服务生态平台)编辑部
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