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西門(mén)子插入式超聲波流量計(jì)在水行業(yè)中應(yīng)用及優(yōu)勢(shì)
中國(guó)自20世紀(jì)70年代以來(lái)，在水行業(yè)中對(duì)水計(jì)量中流量計(jì)的選擇通過(guò)無(wú)數(shù)經(jīng)驗(yàn)的實(shí)踐中，目前大多數(shù)都比較認(rèn)可管段式電磁流量計(jì)，到了21世紀(jì)以后，基本上定型了管段式電磁流量計(jì)，中國(guó)水協(xié)設(shè)備委也發(fā)布在全國(guó)水司中目前管段式電磁流量計(jì)占有75%以上的市場(chǎng)，主要用于自來(lái)水水廠及原水計(jì)量環(huán)境。但是隨著這幾年對(duì)于漏損率控制的要求，城市自來(lái)水管網(wǎng)中對(duì)于流量計(jì)的需求越來(lái)越多，而城市管網(wǎng)中管道上安裝流量計(jì)比水廠中復(fù)雜的多。因此，插入式流量計(jì)被大家所選擇，其中插入式超聲波流量計(jì)尤其在插入式類(lèi)流量計(jì)中獨(dú)樹(shù)一幟，此文給大家一個(gè)全新的認(rèn)識(shí)和解決方案。 關(guān)鍵詞 漏損率 自來(lái)水管網(wǎng) 分區(qū)計(jì)量 插入式流量計(jì) 插入式超聲波流量計(jì) 一、引言 根據(jù)國(guó)家水十條要求，2020年前各地區(qū)水司漏損率要求降低到10%以下，這個(gè)目標(biāo)將要求供水企業(yè)通過(guò)多種方式方法來(lái)解決漏損問(wèn)題，精準(zhǔn)計(jì)量將是其中重要的方法之一。2018年國(guó)家又修訂了新版的“城鎮(zhèn)供水管網(wǎng)漏損控制及評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)”CJJ92-2016，這也是達(dá)到節(jié)水型城市的基本要求,其中第4.4條款明確要求進(jìn)行分區(qū)計(jì)量管理。而城市管網(wǎng)中管道的位置錯(cuò)綜復(fù)雜，需要安裝計(jì)量節(jié)點(diǎn)的選擇比較困難，有的在野外，計(jì)量及遠(yuǎn)傳監(jiān)控設(shè)備供電比較困難，成本非常高；有的在道路上，施工時(shí)間不允許太長(zhǎng)，作業(yè)面不能太大。在主各級(jí)分區(qū)大口徑管道上停水破管安裝計(jì)量基本無(wú)法實(shí)現(xiàn)。因此自來(lái)水公司對(duì)于在1級(jí)和2級(jí)管網(wǎng)中大于DN300的管道上一般采取選用既不需要停水破管安裝的插入式流量計(jì)，也不需要市電供電的電池供電的流量計(jì)，且也必須保證高精度，長(zhǎng)期穩(wěn)定性，量程比較高的流量計(jì)，通過(guò)幾年的實(shí)踐和應(yīng)用，西門(mén)子插入式超聲波流計(jì)脫穎而出，成為在此應(yīng)用場(chǎng)合中的佼佼者！ 二、超聲波流量計(jì)的原理及分類(lèi) 超聲波流量計(jì)根據(jù)它的原理不同分為時(shí)差式和多普勒式，多普勒式是專(zhuān)門(mén)測(cè)量污水或者有顆粒懸浮介質(zhì)時(shí)使用的，根據(jù)懸浮物或者氣泡反射的頻率發(fā)生的偏移量與介質(zhì)流量成正比來(lái)測(cè)量管道內(nèi)流量的，由于不是我們此次專(zhuān)題自來(lái)水行業(yè)內(nèi)應(yīng)用，在此不展開(kāi)討論。而時(shí)差式超聲波流量計(jì)的原理是根據(jù)聲波在流體中順流和逆流傳播的時(shí)間差與流體流速成正比這個(gè)原理來(lái)測(cè)量流體流量的，主要用于水行業(yè)，西門(mén)子插入式超聲波流量計(jì)就是用這個(gè)原理流。速沿管道分布圖：
超聲波在流體中傳播，當(dāng)傳播方向與流體流向一致時(shí)，即從點(diǎn)A向點(diǎn)B順流傳播，其傳播時(shí)間小于聲波在流體中逆流傳播的時(shí)間（從B點(diǎn)向A點(diǎn)）。順逆流傳播的時(shí)間差與管道中的流體流速有關(guān)。 測(cè)量原理 SITRANS F US SONOFLO 流量計(jì)的兩個(gè)超聲換能器與管道軸線成θ角安裝。換能器作為超聲信號(hào)的發(fā)射和接收裝置。測(cè)量結(jié)果由超聲信號(hào)順逆流傳播時(shí)間決定。其測(cè)量原理可由下式表示： v = K x（tA，B - tB，A）/（tA，B x tB，A）= K x Δt/t v = 平均流速 t = 傳播時(shí)間 K = 流量比例系數(shù) 注：測(cè)出短時(shí)間間隔內(nèi)順逆流傳播的延遲時(shí)間，則流體的粘度和溫度對(duì)測(cè)量精度均無(wú)影響。 超聲波流量計(jì)根據(jù)換能器的安裝方式不同又可分為管段式超聲波流量計(jì)，插入式超聲波流量計(jì)和外夾式超聲波流量計(jì)以及便攜外夾式超聲波流量計(jì)。其中管段式超聲波流量計(jì)安裝方式跟管段式電磁流量計(jì)完全一樣，法蘭安裝于管道上，實(shí)現(xiàn)計(jì)量的目的，沒(méi)有替代的必要。而插入式超聲波流量計(jì)由于其不需要停水破管安裝，其價(jià)格也不隨固定管段式流量計(jì)口徑增加而加大，且換能器在插入管道內(nèi)壁，其聲波信號(hào)只經(jīng)過(guò)水直接傳播，而不通過(guò)管壁和內(nèi)襯反射，測(cè)量不受管壁和內(nèi)襯影響。西門(mén)子插入式超聲波流量計(jì)的測(cè)量原理中不受水溫變化的影響，無(wú)需進(jìn)行溫度補(bǔ)償，避免了通常超聲波流量計(jì)需要溫度補(bǔ)償帶來(lái)的不確定性。該型號(hào)超聲波流量計(jì)有電池供電方式與市電供電2種方式可選，需要的安裝空間非常小，不需要太大的作業(yè)面。因此更適應(yīng)在城市水管網(wǎng)中使用。 三、用好插入式超聲波流量計(jì)的關(guān)鍵點(diǎn) 1、流量計(jì)儀表本身的高質(zhì)量，換能器的穩(wěn)定性和高精度，聲波發(fā)生器壓電晶體的長(zhǎng)久抗疲勞性能，變送器的抗干擾性能和信號(hào)拾取分辨等等都決定了插入式超聲波流量計(jì)性能，西門(mén)子插入式超聲波壓電晶體采用美國(guó)軍工聲納材料，變送器保證了高精度和寬量程比，高穩(wěn)定性及高可靠性。
  感器導(dǎo)聲管專(zhuān)利號(hào)：ZL201620112911.8 開(kāi)孔器專(zhuān)利號(hào)：ZL201620111984.5 流量計(jì)安裝夾具專(zhuān)利號(hào)：ZL201620112966.9 流量計(jì)安裝裝置專(zhuān)利號(hào)：ZL201520821582.X 3、溫度的影響 聲波在不同溫度介質(zhì)中速度是不同的，因此一般超聲波流量計(jì)由于對(duì)于溫度的影響無(wú)法避免，造成季節(jié)變化甚至每天早晚溫度的變化帶來(lái)非常大的誤差，科學(xué)表明一般10°C會(huì)引來(lái)誤差 2%左右，因此冬夏季節(jié)變化會(huì)帶來(lái)誤差，雖然后來(lái)有些 有溫度補(bǔ)償措施，但是仍然不能滿足用戶對(duì)于高精度性能的要求。而西門(mén)子插入式超聲波流量計(jì)的特殊專(zhuān)利技術(shù)，使介質(zhì)溫度變化對(duì)我們的超聲波流量計(jì)精度沒(méi)有影響，季節(jié)變化，場(chǎng)合變化對(duì)于該流量計(jì)沒(méi)有影響。 4、介質(zhì)中小氣泡影響造成輸出信號(hào)突變 插入式超聲波發(fā)射和接受聲波時(shí)，是一條波束，一般俗稱(chēng)線速度，如果波速中碰到水中小氣泡，實(shí)際上是介質(zhì)從水變成了氣體，普通的超聲波流量計(jì)是無(wú)法判斷，即測(cè)不到傳播速度，就會(huì)造成輸出信號(hào)突變，而西門(mén)子超聲波流量計(jì)變送器中采用了智能的判斷模塊電路，可以自動(dòng)判斷小氣泡的影響，濾除突變輸出，使用戶信號(hào)輸出保
5、獨(dú)特的市電供電及電池供電無(wú)縫切換技術(shù) 西門(mén)子插入式超聲波流量計(jì)超越普通超聲波流量計(jì)的供電技術(shù)，可以單獨(dú)3.6V電池供電，也可以單獨(dú)AC220V供電，當(dāng)市電供電，電池備份方式時(shí)，市電與電池供電模式可安全無(wú)縫切換，更適合在不同供電場(chǎng)合下使用，以方便用戶選用。 6、西門(mén)子擁有全球領(lǐng)先的便攜外夾式超聲波流量計(jì)核查表（原美國(guó)康創(chuàng)公司產(chǎn)品），在國(guó)內(nèi)眾多省市級(jí)等計(jì)量院作為標(biāo)準(zhǔn)核查設(shè)備�？梢詫�(duì)安裝在現(xiàn)場(chǎng)的插入式超聲波流量計(jì)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)核對(duì)，讓用戶可以放心使用，對(duì)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性更加有信心。 |
