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插入式超声波流量计在大型管道中的安装工艺

摘要：针对大口径管道流量测量的困难,精度难以保证,无校验手段等诸多问题,详细阐述插入式超声波流量计的工作原理及安装,以及安装中的注意事项。

关键词：插入式?超声波?安装

一、前言

工业发展速度日新月异，自动化过程管理要求越来越苛刻，正面临着提高生产质量、提高生产效率，降低运行和维护成本等挑战。选用安装更方便、运行更稳定、维护更简易的传感器变得重要起来。冷冻水、冷却水系统中用以量度水流量的仪器可选取电磁式流量计、时差式流量计和超声波流量计等等，在测量精度相同情况下，从安装方便、运行稳定及维护简易角度上优先选取插入式超声波流量计。

二、插入式超声波流量计的组成及特点

插入式超声波流量计由变送器及一对插入式传感器组成（图1），其中插入式传感器由定位底座、球阀、传感器芯组成。

图1插入式超声波流量计

???插入式超声波流量计工作原理是顺着超声波穿过液体时，液体对传播时间产生微小影响，其传播时间的变化与液体流速成正比。

???安装插入式超声波流量计时,利用开孔器对管道进行开孔,开孔器的特殊构造令开孔的过程不会影响管道里面的流体流动,也不会造成流体泄漏,由于有了球阀的作用,安装传感器探头的时候也不会影响管道内流利的流动,从而可以达到带压开孔带压安装的效果。

插入式超声波流量计在测量过程中与液体的温度、密度、压力及导电性能无关；它可采用不停水深入管壁内安装，由于传感器直接与流体接触，所以对被测管道材质没有要求，即当管道材质特殊(有砂眼)、内壁结垢、管道陈旧、管壁或内衬导声性能不好时，均可安装在线插入式超声流量计。根据管道壁厚，可选标准型和加长型传感器。可测DN65—6500不同管径的管道。

插入式超声波流量计主要技术特点是不使用耦合剂，被测管道内壁结垢对测量无影响，测量准确度达到1.0级。安装时将声头插入至被测管道内部，从内壁看大约露出5mm左右，不阻流，不增加管道的压力损失。声头带有防护罩，用于能量转换（电声相互转换）的压电陶瓷穿过该保护罩向被测液体发射和接收声波信号，该防护罩起到了抗冲击、防腐、耐磨作用，并具有良好的透声性能。

三、插入式超声波流量计的安装

1、施工工艺流程

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????????????????????V法安装?????????Z法安装

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图2插入式超声波流量计施工工艺流程图

2、安装点选取

插入式超声波流量计在安装中比较简单便捷，但是在传感器的安装时，应遵循以下原则：

（1）管道附近有90度弯头时，传感器的安装原则（见图3）；

图3?在附近有90度弯头的管道上安装传感器的安装原则

（2）管道附近有T形三通时，传感器的安装原则（见图4）；

图4?在附近有T形三通的管道上安装传感器的安装原则

（3）管道附近有渐扩管时，传感器的安装原则（见图5）；

图5?在附近有渐扩管的管道上安装传感器的安装原则

（4）管道附近有节流孔时，传感器的安装原则（见图6）；

图6?在附近有节流孔的管道上安装传感器的安装原则

（5）管道附近有调节阀时，传感器的安装原则（见图7）；

图7?在附近有调节阀的管道上安装传感器的安装原则

（6）管道附近有泵时，传感器的安装原则（见图8）；

图8?在附近有泵的管道上安装传感器的安装原则

（7）需要在垂直管道上安装传感器时，传感器的安装原则（见图9）。

图9?在垂直管道上安装传感器的安装原则

3、Z法安装和V法安装

???插入式超声波流量计一般有两种探头安装方式，即Z法和V法。

???当被测管径在100mm到600mm范围内，而现场情况为下列条件之一者,可采用Z法安装：

???1、当被测量流体浊度高，用V法测量收不到信号或信号很弱时；

???2、当管道内壁有衬里时；

???3、当管道使用年限太长且内壁结垢严重时。

???Z型安装方法如图10所示：

图10超声波流量计Z型安装方法

???需要注意的是，采用Z型安装方法，流量计两个探头应该异侧安装，但不应安装在管道顶部或底部。

???对于管道条件较好者，被测管径在50mm到500mm范围内，可采用V法安装（V型安装方法如图11所示）。????

图11超声波流量计V型安装方法

???注意，采用V型安装方法，流量计两个探头应该同侧安装，但不应安装在管道顶部或底部。

4、焊接固定碳钢底座

根据选好的点，在管道上焊接好碳钢底座。?

5、开孔

焊接好碳钢底座，待冷却后，去掉氧化层，就可以用开孔器在管道上开孔了。

1.钻头：用于管道开孔；

???2.中轴：开孔器的中轴；

???3.螺纹：用于固定黄铜球阀；

???4.泄水阀：用于开孔过程中泄水；

???5.刻度：读取钻头开孔的深度值；

???6.可活