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超聲波流量計(jì)換能器的壓電元件常做成圓形薄片,沿厚度振動(dòng)。薄片直徑超過厚度的10倍,以保證振動(dòng)的方向性。壓電元件材料多采用鋯鈦酸鉛。為固定壓電元件,使超聲波以合適的角度射入到流體中,需把元件故人聲楔中,構(gòu)成換能器整體(又稱探頭)。聲楔的材料不僅要求強(qiáng)度高、耐老化,而且要求超聲波經(jīng)聲楔后能量損失小即透射系數(shù)接近1。常用的聲楔材料是有機(jī)玻璃,因?yàn)樗该?,可以觀察到聲楔中壓電元件的組裝情況。另外,某些橡膠、塑料及膠木也可作聲楔材料。
結(jié)構(gòu)日趨簡潔、輕便
早期流量儀表為純機(jī)械就地顯示,如容積式流量計(jì)。不僅結(jié)構(gòu)復(fù)雜笨重,重量/口徑比很大;且其中的轉(zhuǎn)動(dòng)件因磨損需經(jīng)常維修。隨著工業(yè)管道口徑日益增大,插入式儀表以其結(jié)構(gòu)簡單、輕巧、拆裝簡便,河南流量計(jì),日益受到用戶青睞,而近十年發(fā)展最快的電磁、超聲流量儀表,管道中更是沒有任何轉(zhuǎn)動(dòng)件、阻力件,結(jié)構(gòu)更為簡潔,灌區(qū)流量計(jì),且壓損小,準(zhǔn)確度高,是最有發(fā)展?jié)摿Φ牧髁績x表。
功能力求完善、多樣
早期流量儀表為就地顯示(如容積、轉(zhuǎn)子),隨著工業(yè)水平的不斷提高,已不能適應(yīng)工藝要求數(shù)十臺(tái)儀表集中顯示、調(diào)節(jié)、控制。有必要將傳感器(也稱一次表,如孔板、噴嘴、內(nèi)錐)與變送器(也稱二次表)分離開。并將流量參數(shù)轉(zhuǎn)換為電參數(shù),遠(yuǎn)傳至中央控制室。隨著工業(yè)規(guī)模再擴(kuò)大,模擬信號(hào)已無法適應(yīng),輸出信號(hào)需轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào),以適應(yīng)現(xiàn)場總線系統(tǒng)、SCADA系統(tǒng)的要求。
為增加儀表的可靠性,不少儀表已增加多達(dá)10余種自診斷功能。如KROHNE公司推出的Optiflux電磁流量計(jì),可自診斷如氣泡、電極腐蝕、積垢、電極短路、流體導(dǎo)電率、非滿管、襯里損壞、外部磁場等多方面的儀表狀況。
儀表功能的多樣化也是一種發(fā)展趨勢,雙向測流流量計(jì),如超聲除測流量外,還可測流體成分,聲速;科氏除測流量外,還可測流體密度。
安裝方式
超聲波流量計(jì)一般有兩種探頭安裝方式,即Z法和V法。
但是,無線發(fā)送流量計(jì),當(dāng)D < 200mm而現(xiàn)場情況為下列條件之一者,也可采用Z法安裝:
1、當(dāng)被測量流體濁度高,用V法測量收不到信號(hào)或信號(hào)很弱時(shí);
2、當(dāng)管道內(nèi)壁有襯里時(shí);
3、當(dāng)管道使用年限太長且內(nèi)壁結(jié)垢嚴(yán)重時(shí);
對于管道條件較好者,即使D稍大于200mm,為了提高測量精度,也可采用V法安裝。
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