迅昇超声波流量计在工业用水和废水应用的优势

现代工业设施具有复杂的操作过程，涉及广泛的流量测量任务。随着人们越来越认识到水资源的数量有限，迫切需要节约、再利用和再循环水，并制定方法来改善资源管理。电厂运营商面临的一个关键挑战是满足不断增长的监管要求，同时降低运营成本。
以下文章介绍了在要求苛刻的工业过程用水和废水应用中，如何使用先进的超声波计量技术来提供精确和连续的流量测量。

流量计背景介绍

许多工业场所的大部分运营都严重依赖水。从产生蒸汽到冷却各种系统，再到维护整个机器，水被用来做各种事情，水是一种珍贵的商品，制造设施离不开它。
今天的工厂经营者必须想办法应对新的、更高标准的水质和污染控制。他们还面临着节约能源和升级老化基础设施的压力。一些工厂看到了处理废水和销售副产品的收入机会。
所有类型的工业组织都需要有效的解决方案来计量污水以进行附加费报告，并精确测量进水，从而更容易管理运营。此外，他们寻求减少原水消耗，降低能源和化学成本，最大限度地减少有毒废物的处理和排放，并提高监管合规性。

流量测量挑战

水和废水处理系统需要精确的流量测量，以确保可靠和经济的运行。流量计必须能够测量所有相态的液体，包括携带悬浮固体、污泥副产品和其他物质的大量流体。还需要仪表来测量处理化学品的剂量，并监测甲烷的排放和再利用。

工业用水和废水中典型的流量测量应用包括但不限于:

水流监测、水处理化学品的配量、用水量监测、泄漏检测和减少、网络负载监控
优化用水、监测进水量、监测排放水量、监测水库之间的水流

流量计是测量、监控和控制水分配的绝佳工具。问题是使用哪种技术，因为有各种各样的仪表设计可供选择。每种类型的仪表都有优点和缺点，必须正确部署才能实现最佳性能。

在使用机械仪表的地方，磨损可能会导致精度下降。此外，需要对机械仪表进行定期测试、重新校准和维修，这意味着必须将其拆除，要求用户要么用临时设备更换仪表，要么停止运行，直到仪表重新安装到生产线上。

许多工业场所现在专注于超声波流量测量，作为传统计量解决方案的替代方案。外部安装的超声波钳形流量计特别适合用于水处理。在现有的应用中，它们比其他流量计选项安装更快、更容易、更便宜，因为不需要切断线路、中断服务或排空管道。它们也不需要安装旁路管道和阀门来拆除。

现在，许多工业场所都将超声波流量测量作为传统计量解决方案的替代方案。

超声波流量计技术

最近的进步使得超声波技术的使用在广泛的工业计量应用中变得可行。特别是，改进的高速数字信号处理、先进的压电传感器和复杂的计算机技术使超声波流量计成为一种可行的、具有成本效益的选择。
超声波测量仪依赖于超声波的科学/物理学。超声波是频率高于人类听觉范围的波形式的声学(声音)能量。人耳能探测到的最高频率约为每秒两万个周期(20，000赫兹)。这是声波范围的终点，也是超声波范围的起点。
超声波流量计是一种推断装置，它使用超声波技术来测量通过它的声学传导液体或气体的速度。有两种类型的超声波流量计设计:多普勒和渡越时间。
多普勒超声波流量计:多普勒超声波流量计旨在测量含有悬浮颗粒或“反射颗粒”的液体流量为了确保精确测量，必须在介质中持续存在足够数量和尺寸的颗粒。因此，这些仪表通常用于工业应用中的脏液体。
通常，仪表将一对传感器放置在管道上，彼此相对，但也可以安装在管道的同一侧。一个传感器发送一个声信号或声波，然后被流动流中的颗粒反射。当信号通过液流时，其频率与流体的平均速度成正比。另一个传感器接收反射信号并测量其频率。流量计通过比较产生和接收的频率来计算流量。
渡越时间超声波流量计:最初仅用于清洁液体，由于信号处理技术的巨大进步，渡越时间流量计现在可以精确测量各种流体的流量。时差计已经成为最普遍应用的流量计量方法之一，也是最精确的方法之一。
渡越时间技术利用了声信号随气流传播比逆气流传播更快的原理。血糖仪有一对传感器，既是发送器又是接收器。仪表上游侧的传感器产生声音信号，通过管道传播。下游传感器接收信号，仪表计算从一个传感器到另一个传感器需要多长时间。接下来，下游换能器产生向上游传播并被上游换能器接收的信号。仪表计算向上游方向行驶需要多长时间。
多普勒和渡越时间仪器都可以作为钳形表使用，传感器安装在管道的外表面。时差计也可用于在线应用。与用于直径为8英寸或更大的管道的电磁流量计相比，夹钳式流量计尤其具有成本效益。

超声波流量计如何工作

如前所述，向超声波流量计中的压电换能器施加小电压会产生波。相反的情况也发生了:换能器接收的超声波信号被转换成电信号。换能器只是一种将一种能量转换成另一种能量的装置。
超声波信号以音速传播。但是声速是可变的，取决于它所通过的介质和该介质的温度。因此，超声波流量计针对特定的液体或气体和温度范围进行校准。然而，与各种液体或气体兼容的超声波测量仪必须在更换介质时进行调整。
与机械仪表不同，超声波仪表使用固态超声波测量技术。由于没有移动部件，这些设备提高了精度和长期可靠性，多普勒仪通常只能提供2%的满量程精度，而迅昇SUNCENT的渡越时间超声波流量计提供0.5%至1%的流量精度。
过去，工业组织主要将超声波流量计用于大容量应用，如原水和水处理。与传统测量技术相比，超声波流量计具有以下几个优势，因此逐渐被广泛接受:

01. 宽量程或量程比
02. 在资产生命周期内保持高精度
03. 高重复性
04. 没有运动部件磨损或产生噪音
05. 流动流中的最小侵入
06. 安装时无需停线
07. 无压降（夹紧）
08. 对水中颗粒的一般不渗透性
09. 双向设计
10. 最少的维护

夹钳式渡越时间超声波流量计已被证明是磁性设备的一个很好的替代方案，当:关闭过程成本高；±1%的流量精度足以控制治疗过程（迅昇SUNCENT-X8可以做到±0.5%的精准度）；或者当水含有可能污染磁力计电极的化学物质或其他液体时。这些都是优先选择夹钳式（外夹式）超声波流量计的，迅昇现1.0/0.5级固定式超声波流量计可测量管径范围是20mm~5000mm，为了节省安装测试成本，迅昇研发出新一代产品SUNCENT-X3，专为Φ9.53~Φ90范围管径设计的小管夹钳式超声波流量计，支持PFA/PU、塑料管、铜管、不锈钢管等材质，装上即可测量，省去了大部分安装步骤。

小管夹钳式超声波流量计

选择超声波流量计对最终用户的好处

准确、可靠的流量测量对于工业用水和废水处理系统的经济高效运行至关重要。从储水和输电线路到原水处理，超声波流量测量技术已被证明是一种理想的解决方案。
超声波流量计非常适合废水应用或任何水基或声波传导的脏过程流体。与磁力计不同，它们可以测量非导电流体的流量。超声波流量计也非常适合化学兼容性至关重要的应用。
在典型的工厂环境中，渡越时间和多普勒超声波流量计都可以用来检测和测量流速，而不会侵入液流。这些仪器非常适合故障排除和诊断。钳形流量计可用于足够流速的泄漏检测。此外，超声波流量计对温度、粘度、密度或压力的变化不敏感。
此外，超声波流量计没有移动或润湿部件，没有压力损失，提供大的调节比，并提供免维护操作，这是相对于机械流量计的重要优势。
尤其是渡越时间超声波流量计，可以指定用于需要长期测量精度的应用。对于存在小颗粒的水条件不太理想的任何工艺，它们都是很好的选择。仪表的宽量程和强大的工作特性使其对不同的计量需求具有吸引力。

关于流量计选择的最后结论

虽然传统的机械流量计在工业过程用水和废水环境中仍然很受欢迎，但最近的创新正帮助超声波流量计在市场上取得重大进展。全世界的专业人士都意识到，为需要长期、精确性能的工业用水应用选择超声波计量技术，可以降低安装和生命周期成本。

本期新闻产品：

0.5/1.0级固定式超声波流量计 SUNCENT-X6/X8 | 小管专用夹钳式超声波流量计 SUNCENT-X3

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