超聲波流量計多聲道氣體測量技術探討 五十九
多聲道超聲波氣體流量計的傳感器部分主要指測量管段部分,流量傳感器的結
構分析主要指測量管段的連接和各對超聲波換能器的安裝分布位置。
流量測量管段設計制造成法蘭端面,連接輸送直管段中。在A.G.A. No.9 中,研究工作已經指出不對稱速度分布從發生點起一直到50D 或下游都持續存在,有渦流的速度剖面可存在于200D 處,或更遠,D 為測量管段內徑。因此在一般氣體工業流量測量現場中的安裝位置,均要考慮復雜流態對流速的測量影響。在GB/T18604-2001中,推薦多聲道超聲波氣體流量計安裝的位置要求:上游的最短直管段長度為10D,下游的最短直管段長度為5D。該要求在上游條件較為理想(如渦流強度很小,速度分布稍有不對稱)時方能成立,且應視為最低要求。
根據ISO/TR12765,目前常用的多聲道超聲波流量傳感器聲道布置方式有三種:
平行布置方式、交叉布置方式和網絡布置方式。多聲道超聲波氣體流量計考慮超聲波的傳播效率問題,采用超聲波換能器嵌入安裝在測量管段上。
(1)平行布置(a)平行、交叉布置截面圖(3)交叉布置(4)網絡布置
四聲道交叉超聲波氣體流量計的測量圓管段的結構示意圖,四個聲道分別布置在不同的流層上,聲道之間在y 方向上看互相交叉,z 方向上看互相平行。
測量管段由工作頻率為200~250KHz 的超聲換能器對構成四個聲道的一個復合傳感器。管徑D = 300mm,各個聲道與軸線方向的夾角φ = 60°。
超聲波流量計