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              新聞資訊
               
              西門子插入式超聲波流量計在水行業中應用及優勢

              中國自20世紀70年代以來,在水行業中對水計量中流量計的選擇通過無數經驗的實踐中,目前大多數都比較認可管段式電磁流量計,到了21世紀以后,基本上定型了管段式電磁流量計,中國水協設備委也發布在全國水司中目前管段式電磁流量計占有75%以上的市場,主要用于自來水水廠及原水計量環境。但是隨著這幾年對于漏損率控制的要求,城市自來水管網中對于流量計的需求越來越多,而城市管網中管道上安裝流量計比水廠中復雜的多。因此,插入式流量計被大家所選擇,其中插入式超聲波流量計尤其在插入式類流量計中獨樹一幟,此文給大家一個全新的認識和解決方案。

              關鍵詞  漏損率  自來水管網 分區計量  插入式流量計 插入式超聲波流量計

              一、引言

              根據國家水十條要求,2020年前各地區水司漏損率要求降低到10%以下,這個目標將要求供水企業通過多種方式方法來解決漏損問題,精準計量將是其中重要的方法之一。2018年國家又修訂了新版的“城鎮供水管網漏損控制及評定標準”CJJ92-2016,這也是達到節水型城市的基本要求,其中第4.4條款明確要求進行分區計量管理。而城市管網中管道的位置錯綜復雜,需要安裝計量節點的選擇比較困難,有的在野外,計量及遠傳監控設備供電比較困難,成本非常高;有的在道路上,施工時間不允許太長,作業面不能太大。在主各級分區大口徑管道上停水破管安裝計量基本無法實現。因此自來水公司對于在1級和2級管網中大于DN300的管道上一般采取選用既不需要停水破管安裝的插入式流量計,也不需要市電供電的電池供電的流量計,且也必須保證高精度,長期穩定性,量程比較高的流量計,通過幾年的實踐和應用,西門子插入式超聲波流計脫穎而出,成為在此應用場合中的佼佼者!

              二、超聲波流量計的原理及分類

              超聲波流量計根據它的原理不同分為時差式和多普勒式,多普勒式是專門測量污水或者有顆粒懸浮介質時使用的,根據懸浮物或者氣泡反射的頻率發生的偏移量與介質流量成正比來測量管道內流量的,由于不是我們此次專題自來水行業內應用,在此不展開討論。而時差式超聲波流量計的原理是根據聲波在流體中順流和逆流傳播的時間差與流體流速成正比這個原理來測量流體流量的,主要用于水行業,西門子插入式超聲波流量計就是用這個原理流。速沿管道分布圖:


              超聲波在流體中傳播,當傳播方向與流體流向一致時,即從點A向點B順流傳播,其傳播時間小于聲波在流體中逆流傳播的時間(從B點向A點)。順逆流傳播的時間差與管道中的流體流速有關。

              測量原理

              SITRANS F US SONOFLO 流量計的兩個超聲換能器與管道軸線成θ角安裝。換能器作為超聲信號的發射和接收裝置。測量結果由超聲信號順逆流傳播時間決定。其測量原理可由下式表示:

              v = K x(tA,B - tB,A)/(tA,B x tB,A)= K x Δt/t

              v = 平均流速  

              t = 傳播時間  

              K = 流量比例系數

              注:測出短時間間隔內順逆流傳播的延遲時間,則流體的粘度和溫度對測量精度均無影響。 

              超聲波流量計根據換能器的安裝方式不同又可分為管段式超聲波流量計,插入式超聲波流量計和外夾式超聲波流量計以及便攜外夾式超聲波流量計。其中管段式超聲波流量計安裝方式跟管段式電磁流量計完全一樣,法蘭安裝于管道上,實現計量的目的,沒有替代的必要。而插入式超聲波流量計由于其不需要停水破管安裝,其價格也不隨固定管段式流量計口徑增加而加大,且換能器在插入管道內壁,其聲波信號只經過水直接傳播,而不通過管壁和內襯反射,測量不受管壁和內襯影響。西門子插入式超聲波流量計的測量原理中不受水溫變化的影響,無需進行溫度補償,避免了通常超聲波流量計需要溫度補償帶來的不確定性。該型號超聲波流量計有電池供電方式與市電供電2種方式可選,需要的安裝空間非常小,不需要太大的作業面。因此更適應在城市水管網中使用。

              三、用好插入式超聲波流量計的關鍵點

              1、流量計儀表本身的高質量,換能器的穩定性和高精度,聲波發生器壓電晶體的長久抗疲勞性能,變送器的抗干擾性能和信號拾取分辨等等都決定了插入式超聲波流量計性能,西門子插入式超聲波壓電晶體采用美國軍工聲納材料,變送器保證了高精度和寬量程比,高穩定性及高可靠性。

                

                

               感器導聲管專利號:ZL201620112911.8

                開孔器專利號:ZL201620111984.5   

               流量計安裝夾具專利號:ZL201620112966.9

               流量計安裝裝置專利號:ZL201520821582.X

              3、溫度的影響

                聲波在不同溫度介質中速度是不同的,因此一般超聲波流量計由于對于溫度的影響無法避免,造成季節變化甚至每天早晚溫度的變化帶來非常大的誤差,科學表明一般10°C會引來誤差 2%左右,因此冬夏季節變化會帶來誤差,雖然后來有些 有溫度補償措施,但是仍然不能滿足用戶對于高精度性能的要求。而西門子插入式超聲波流量計的特殊專利技術,使介質溫度變化對我們的超聲波流量計精度沒有影響,季節變化,場合變化對于該流量計沒有影響。

              4、介質中小氣泡影響造成輸出信號突變

                插入式超聲波發射和接受聲波時,是一條波束,一般俗稱線速度,如果波速中碰到水中小氣泡,實際上是介質從水變成了氣體,普通的超聲波流量計是無法判斷,即測不到傳播速度,就會造成輸出信號突變,而西門子超聲波流量計變送器中采用了智能的判斷模塊電路,可以自動判斷小氣泡的影響,濾除突變輸出,使用戶信號輸出保

              5、獨特的市電供電及電池供電無縫切換技術

              西門子插入式超聲波流量計超越普通超聲波流量計的供電技術,可以單獨3.6V電池供電,也可以單獨AC220V供電,當市電供電,電池備份方式時,市電與電池供電模式可安全無縫切換,更適合在不同供電場合下使用,以方便用戶選用。

              6、西門子擁有全球領先的便攜外夾式超聲波流量計核查表(原美國康創公司產品),在國內眾多省市級等計量院作為標準核查設備?梢詫Π惭b在現場的插入式超聲波流量計進行現場核對,讓用戶可以放心使用,對數據的準確性更加有信心。