超聲波式熱量表優(yōu)點(diǎn)及安裝使用注意事項

熱量表是用于熱量計量的儀表，是測量和顯示載熱液體經(jīng)熱交換設備釋放熱量的儀表。熱量表由流量傳感器、配對溫度傳感器和計算器三部分組成，按流量傳感器形式的不同，分為機械式、超聲波式和電磁式三種型式。對于一種熱量表來(lái)說(shuō)，流量的測量往往是關(guān)鍵部分，因為采用不同的流量技術(shù)，對于整個(gè)熱能的測量的效果有著(zhù)重要的影響。超聲波式熱量表的流量測量部分是采用超聲波技術(shù)的熱量表，它具有機械式熱量表和電磁式熱量表無(wú)可比擬的優(yōu)越性，也是目前國內供熱計量普遍采用的熱量計量?jì)x表。

1 超聲波式熱量表的工作原理

超聲波式熱能表是通過(guò)超聲波射線(xiàn)的方法測量管道內流量及熱交換系統吸收或放出熱量的儀表。當超聲波在流體中傳播時(shí)，流體的流動(dòng)將使超聲波信號的傳播速度發(fā)生傳播的時(shí)間差，時(shí)間差的大小與流體的流速成正比，繼而計算出流量。同時(shí)將一對溫度傳感器分別安裝在通過(guò)載熱流體的上行管和下行管上，通過(guò)積算儀采集來(lái)自流量和溫度傳感器的信號，最后利用積分公式算出熱交換系統獲得的熱量。

2 超聲波式熱量表的優(yōu)點(diǎn)

（1）測量準確度高。

（2）測量機構無(wú)運動(dòng)性部件，永不磨損。

（3）水平、垂直、傾斜安裝。

（4）壓力損失極小。

（5）測量管與上下游管口徑完全相同，實(shí)現水流無(wú)阻攔。

3 超聲波式熱量表安裝使用注意事項

3.1 安裝環(huán)境的影響

安裝時(shí)，一般要求流量計上游、下游分別有管徑10倍和5倍以上的直管段，以確保被測介質(zhì)的流態(tài)滿(mǎn)足儀表精度要求，現場(chǎng)安裝使用時(shí)，經(jīng)常不能找到滿(mǎn)足要求的安裝位置。直管段不足導致不同的測量誤差，下游直管段對準確度影響較小，上游側有三倍以上管徑直管時(shí)可基本滿(mǎn)足使用，當上游直管段不夠，如在彎頭、閥門(mén)、泵閥之后裝表時(shí)，一般表現為正誤差。

3.2 管道參數輸入的影響

超聲波流量計安裝好后，儀表需輸入管徑、管壁厚等參數，在管道固定不變的情況下改變輸入參數，管徑輸入的誤差，測量結果的誤差將擴大2倍，管壁厚度輸入誤差與測量誤差成正相關(guān)，但對測量結果影響不是很大。

3.3 內襯及管道材質(zhì)的影響

測量管道材質(zhì)入內襯輸入錯誤時(shí)，也會(huì )造成探頭安裝距離的計算錯誤，使超聲波入射角產(chǎn)生誤差，降低測量準確度，嚴重時(shí)影響信號和設置，從而不能測量。管道內襯對測量的影響主要源于其造成了實(shí)際管徑的變化，內襯減少了過(guò)水截面積，通過(guò)流速換算的流理相應偏小，測量誤差與管道截面積變化成正比，如內襯過(guò)厚而設置時(shí)被忽略或與管壁有間隙時(shí)則一般發(fā)生探測或信號錯誤，因此測量時(shí)應據實(shí)準確輸入內襯材料及厚度。管道及內襯村質(zhì)對測量的影響反映在聲波在各種介質(zhì)中傳播速度的差異上，如果材質(zhì)的實(shí)際聲速大于設置的聲速，則測量結果偏小，反之則偏大。

3.4 傳感器安裝

按照測量環(huán)境和測量探頭的不同，分為Z法、V法、X法等，測量傳感器安裝方法的選擇原則是：當水沿管軸平行流動(dòng)時(shí)，選Z法安裝；當流動(dòng)方向與管線(xiàn)軸不平行或管路安裝地點(diǎn)使換能器安裝間隔受到限制時(shí)，采用V法和X法，在不影響信號接收的情況下，V法測量準確度高于Z法。兩個(gè)傳感器之間的距離有嚴格的要求，一定要按規定的尺寸安裝，不同的安裝間距對測量準確度產(chǎn)生不同的影響，有的甚至誤差很大。

3.5 其它外界因素、耦合劑、信號電纜

超聲波流量計的運行特點(diǎn)及對便攜式超聲波流量計測量影響的誤差分析中，可以看出，要最大限度地保證流量計測量的準確性，還必須注意以下幾點(diǎn)：

傳感器安裝處的壁面打磨干凈；傳感器的安裝位置應盡可能在上游彎管的彎軸平面內，以獲得彎管流暢畸變后較接近的平均值；傳感器安裝處和管壁反射處必須避開(kāi)接口和焊縫；傳感器安裝處的管道襯里和垢層不能太厚；耦合劑一定要使用。

4 結論

超聲波式熱能表使用壽命可達20年以上，是當今最先進(jìn)的熱能表之一，目前被廣泛使用。但是由于現場(chǎng)安裝環(huán)境、管道參數、內襯及管道材質(zhì)、傳感器安裝及其他等因素的影響，測量準確度往往低于預期，有時(shí)誤差較大，只有消除各種不利因素，才能提高其測量準確度。筆者從以上各方面著(zhù)手探討其安裝及使用的注意事項，希望對讀者有所幫助。