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超声波热量表的发展及性能简述

2015-1-13 10:40:05      点击:

   超声波并不是一种最近才出现的高科技技术,它早在二战时期就被盟军应用在对德国的作战中,用来探测海底的潜艇。相比较而言,韦根技术产生于1974年的美国,无磁检测技术产生于1987年的德国,在民用特别是医疗领域应用广泛。

   超声波热量表怕水中的杂质,因为水中的杂质会偏移超声波的入射角,影响准确计量。所以现在宣传超声波热量表不怕堵,这个无可非议,因为它接近于直管状态,但水中的杂质会影响超声波换能器,这一点厂家却只字不提,误导用户,一个现实问题,水中杂质影响了计量。
 
   超声波热量表怕水中的气泡,因为超声波在水中的传播速度为1500米/秒左右,而在空气中的传播速度为330米/秒,我们的供热管网毕竟不是厂家的检测台子,用的是纯净水,无气泡,而供热管网中不可能不含杂质、气泡等,而根据在水中及空气中的传播速度,会有接近于5倍的计量误差;即使在安装时有特别的要求,也不能避免。

   超声波用在热量表上用的是“差速法"来测量流量的。具体原理是:当超声波在水中与水一起流动时会产生一个时间,而与正常速度相比,就会产生一个时间差,利用时间差来算水的流速,再用流速乘以管径,就得到了流量。所以称“差速法"。这种方法要求严格的时序控制,一般超声波在水中的传播速度为1500米/秒,时序控制电路要以单片机的周期来计算,一般为10-12秒,毫秒级达不到,稍有偏差,则会影响计量。

   超声波热量表都要在换能器部件做“增速"处理,即增加水流的速度,为的是让超声波在小流量情况速度一致些,这怎么办,只能缩小换能器部分的管径,即“缩径",所以现在看到有的标称DN20的超声波热量表,“缩径"部分连DN15的口径都不到。增加了压力损失。

   超声波换能器(即超声波发生、接收器)要求精度高,它有压电材料即锆钛酸铝,声楔即透射字数接近1的有机玻璃组成,要求强度高、韧度牢,耐老化等。目前,国际上一对进口的换能器的价格在200元人民币左右,价格太高,而国产价格低的质量上又没有保证,与进口产品质量没有可比性。

   超声波热量表运行,维护成本太高,因其超声波换能器是大功耗器件,因此缩短了内置电池的寿命,而换能器损坏就要换掉整个流量计,成本太高,而换能器又十分怕振动,易脱落,属易损部件,维护十分不便。

总结:超声波热量表虽然号称不怕堵,不怕水中杂质,水中杂质对腔体没有影响,但却影响到了超声波换能器所发生的超声波,所以不能只看到超声波热量表的一面,还应看到另一面,从全方位评价。