插入式超声流量计在给排水管道上的应用

　　企业大口径的给排水管道、污水徘放明渠的计量，使用一般旋翼式水表计量时，由于叶轮的缠绕等原因影响，使得测量流体流量的准确度受到很大程度上的限制。而使用插入式超声流量计计量就比较容易，准确度也高，使用时间也长。再说，一般计量表也比较笨重，安装也麻烦，维修工作量也大，特别是明渠的计量，更不方便。插入式超声流量计能克服这些缺点，便于在这种特殊场合和环境条件下实现较好的计量作用。

　　1 结构与计量原理

　　插入式超声波流量计是由一个转化器和一对插入式传感器组成的。而插入式传感器是由定位底座、球阀、传感器机芯组成。

　　插入式超声波流量计的计量原理如图 1 所示。超声波穿过流体时，流体对传播时间产生微小的影响，传播时间的变化与流体的流速成正比关系。其数学表达式为：

　　式中，M 为声速在流体中真线传播的次数;

　　θ 为声速在流体流动方向的夹角;

　　TZ为声速在正方向上传播的时间;

　　TF为声速在反方向上传播的时间;

　　△T 为两个方向上传播的时差，△T=TZ-TF。

　　2 技术参数与特征

　　插入式超声波流量计与插入式电磁流量计最大的特点是安装时比较方便，可以不停电、停水，可以带压安装。对于尺型管道来说，性价比非常优越。大型管道安装流量计多采用这样的插入式流量计。

　　2.1 主要技术特点

　　插入式超声波流量计具有超声波流量计所有的功能和特点，主要有以下几点：①传感器结构简单，无节流体，不堵塞;②它不受温度、压力、密度、精度和电导率变化的影响;③这种流量计可显示瞬时流量，正、负、净计量，今日流量、热量等参数;④具有记忆功能，可记忆日月年累积量，以及上、断电时间;⑤可输入电路信号(温度、压力、液位均可);⑥输出式可以多种选择：RS232/485，4～20mA/0～2mA;⑦OCT 累计脉冲频率;⑧具有网络工作方式及自诊断故障功能;⑨可编程批量(定量)控制器。

　　2.2 适用范围

　　插入式超声波流量计一般适用于 DN80-DN2400 的管道，对于 DN2400 以上的管道也适应，但是要详见说明要求。

　　3 在给排水计量中的应用

　　插入式流量计在给排水的计量应用中效果较好，性能稳定，不需要维护。某工厂污水排放系统，在明渠上安装了一台插入式超声波流量计(在明渠上安装的位置示意图见图 2)，一直效果较好。早期，污水排放水渠中偶尔夹杂旧衣物等从此流过，造成计量系统失控，不准确。后来在上游安装上了粗筛网把较大的杂物拦截住了，确保了该计量系统的准确、正常运行计量。2005 年调控结构运用 GPS 技术，实现了远距离遥控计量，取得了明显的经济效益。