壁掛式超聲波流量計技術詳解
壁掛式超聲波流量計是一種基于超聲波時差原理設計的流量測量設備,通過檢測流體中聲波順流與逆流傳播的時間差計算流速,進而結合管道截面積得出流量。其核心優勢在于非接觸式測量,無需破壞管道或中斷流體,適用于多種工業場景。以下從工作原理、產品類型、技術參數、選型要點及主流產品等方面進行系統介紹:
一、工作原理與技術特點
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測量原理
采用時差法(TDOA):超聲波在順流方向傳播時間短于逆流方向,時間差與流速成正比。通過高精度FPGA芯片處理信號(采樣速率達300次/秒),結合流速分布模型計算平均流速,最終輸出體積流量。-
適用流體:水、海水、油類、污水等均質液體(濁度≤10,000 ppm)。
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管材兼容性:金屬(鋼、不銹鋼、鑄鐵)、非金屬(PVC、玻璃鋼、水泥管)等致密管道,允許有內襯。
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核心特點
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無損安裝:傳感器外貼于管壁,避免截管或流體接觸,適合高危介質(如腐蝕性液體、高溫油類)。
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高精度與穩定性:精度普遍達±1%(滿量程),重復性±0.2%;零點漂移<0.03m/s,長期使用無漂移。
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多功能集成:支持流量、熱量、溫度同步測量(配PT100鉑電阻),兼容冷/熱量計量模式。
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強環境適應性:
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防護等級IP65~IP68(可浸水工作);
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溫度范圍:主機-20℃~60℃,傳感器-30℃~160℃(高溫型達200℃)。
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二、產品類型與應用場景
根據傳感器與安裝方式,主要分為三類:
類型 | 適用管徑 | 典型場景 | 優勢 |
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外夾式 | DN15~DN6000 | 市政供水、空調循環水、石油管道 | 安裝快捷,無壓力損失 |
插入式 | ≥DN80 | 內壁結垢/襯里管道(水泥、鑄鐵管) | 抗干擾強,適用老舊管道 |
明渠專用型 | 渠道/堰槽 | 污水廠、排水管網、河道監測 | 非接觸液位測量,耐腐蝕 |
典型應用領域:
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環保監測:污水排放量計量(如FR-5031明渠流量計);
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能源管理:熱網平衡調試、冷卻水流量監測(如TUF-2000配熱量模塊);
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工業過程控制:化工液體、石油輸送(如SWU801耐高溫型)。
三、關鍵功能與性能參數
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功能配置
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信號輸出:4~20mA模擬輸出、RS485(Modbus協議)、繼電器控制、OCT脈沖輸出。
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數據管理:自動記錄歷史數據(日/月/年累積流量),支持SD卡擴展存儲(如TUF-2000可達2GB)。
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人機交互:中文/英文菜單,背光LCD顯示瞬時流量、累積量、溫度等多參數。
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性能指標
參數 范圍 備注 流速范圍 0~±32 m/s 分辨率0.001m/s 測量周期 0.5秒(2次/秒) 高速響應1 直管段要求 上游≥10D,下游≥5D D為管徑,距泵出口30D10 電源 AC 85~264V 或 DC 24V 功耗<5W37
四、選型與安裝指南
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選型要點
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傳感器匹配:
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小口徑(DN15~50):選小型傳感器(如TUF-2000S);
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大口徑(>DN700):選大型傳感器。
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特殊需求:
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高溫流體→Peek材質傳感器(耐200℃);
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腐蝕環境→IP68防腐探頭69。
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安裝注意事項
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管道處理:清除銹跡/涂層,確保傳感器耦合劑(如黃油)無氣泡。
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位置選擇:避開閥門、泵出口湍流區;水平管道優先側裝,避免氣泡干擾。
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校準維護:定期對比便攜式標準表校驗,誤差>±2%時需修正系數。
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五、市場主流產品概覽
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通用型
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QTDS系列(青天偉業):兼容DN15~DN6000管徑,精度±1%。
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經濟便攜型
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ATLS(艾絲特儀表):便攜壁掛兩用,電池供電6年,適合巡檢與臨時計量。
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明渠專用
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FR-5031(福建富睿華):配三角堰/巴歇爾槽,液位測量精度±2%,用于污水管網。
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選型決策參考
若需高精度熱計量 → 選配PT100的固定壁掛式(如TUF-2000F)9;
若用于污水/不規則渠道 → 明渠專用型(如FR-5031)6;
若需移動巡檢 → 便攜壁掛一體機(如LD-100F)5。
提示:安裝前需嚴格驗證管道狀況(內壁結垢、使用年限),老舊管道優先選用插入式傳感器以規避測量誤差
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