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超聲波流量計(jì)實(shí)現(xiàn)低流速液體的測量方案解析

來源：上海自動化儀表有限公司作者：發(fā)表時間：2018-08-20 09:28:30【小中大】

越來越多的不同行業(yè)的公司正試圖向低流量解決方案過渡。特別是在化學(xué)工業(yè)和食品和醫(yī)藥市場，趨勢是關(guān)注持續(xù)制造，減少浪費(fèi)，減少停機(jī)時間和更多靈活性。

在這些行業(yè)中，適用于1”或更大管道的液體的超聲波流量計(jì)的可用性是巨大的，但是對于較小的管線尺寸尋找解決方案要困難得多。傳統(tǒng)的超聲波流量計(jì)使用多普勒效應(yīng)或傳輸時間測量。這些技術(shù)實(shí)際上適用于大孔徑。

但是超聲波流量計(jì)的流量低于1500毫升/分鐘甚至200毫升/分鐘呢？

由于物理和技術(shù)的復(fù)雜性，在該特定流動區(qū)域中存在很多測量原理，尤其是超聲波流量計(jì)。因此，最大的挑戰(zhàn)是找到在超小直徑管中使用超聲波的解決方案。通過與TNO（荷蘭應(yīng)用科學(xué)研究組織）的密切合作，上海自動化儀表股份有限公司設(shè)法利用超聲波技術(shù)開發(fā)了一種創(chuàng)新儀器。該技術(shù)應(yīng)用于新的ES-FLOW系列，用于測量4至1500毫升/分鐘的液體體積流量，與液體密度，溫度和粘度無關(guān)，精度為1％，速率±1毫升/分鐘。

傳感器盤和傳感器管

超聲波技術(shù)如何工作？

在ES-FLOW超聲波流量計(jì)是基于超聲波技術(shù)。測量在內(nèi)徑為1.3 mm的直管不銹鋼管中進(jìn)行，沒有障礙物或死區(qū)。在傳感器管的外表面上設(shè)置多個換能器盤，其通過徑向振蕩產(chǎn)生超聲波。每個傳感器都可以發(fā)送和接收，因此記錄和處理所有上游和下游組合。通過精確測量記錄之間的時間差（納秒范圍），計(jì)算聲速和聲速。

了解這些參數(shù)和精確的管橫截面，ES-FLOW超聲波流量計(jì)能夠測量液體體積流量。該流量計(jì)的獨(dú)特之處在于它能夠測量聲音的實(shí)際速度，這意味著該技術(shù)與液體無關(guān)，并且不需要按流體進(jìn)行校準(zhǔn)。接下來，聲速可以用作流量計(jì)中存在的流體類型的指示器。

使用ES-FLOW超聲波流量計(jì)的四個原因：

1. 一種用于多種液體的傳感器：許多公司都在改變工藝條件，并使用各種液體，如添加劑或溶劑。由于ES-FLOW技術(shù)與流體無關(guān)，因此液體變化不需要重新校準(zhǔn)。還可以測量作為半水的非導(dǎo)電液體。

2. 易于清潔并降低堵塞風(fēng)險：清潔過程通常非常耗時。由于直的傳感器管設(shè)計(jì)沒有死體積，顆粒減少了堵塞儀器的可能性。清潔可在幾分鐘內(nèi)完成，因此停機(jī)時間將受到限制。

3. 振動不敏感：超聲波測量對振動不敏感，因?yàn)樗灰蕾囉陬l率或旋轉(zhuǎn)。如果流動是層流或湍流也是無關(guān)緊要的。

4. 集成的PID控制器和快速響應(yīng)：板載PID控制器可用于驅(qū)動控制閥或泵，使用戶能夠建立一個響應(yīng)時間快的完整，緊湊的控制回路。

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