超聲波流量計在汙水處理（lǐ）廠中的（de）應用及注意事項

摘要：概述（shù）超聲波流量計的基本原理,列出此（cǐ）流量計在汙水泵站的應用及實測數據。

1、引言

我廠是一座（zuò）日處理能力8000噸的汙水（shuǐ）處理廠。在生產的（de）過程（chéng）中，有三處（chù）的流量（liàng）需要精確測定：一是汙水（shuǐ）進水流量；二是汙水經（jīng）處理後再回（huí）用部（bù）分的流量；三（sān）是汙泥回流流量。這三種液體各自具有不同的特點，詳見（jiàn）表l。

我廠曾先後使用過三角堰流量計及汙水流量計進行流量測量，除回用水（shuǐ）流量測量效果較好外，其餘都不很（hěn）理想，或者（zhě）根本不能用於測量。為了（le）解決這一問（wèn）題，在多方比較的基礎上，我們*後采用了超聲流量計進行測量（liàng），不僅提高了回用水的（de）測量精度，而且有（yǒu）效地解決了固液兩相流量（liàng）的測量問題。
2、超聲流量計工作原理
超聲流量計（jì）近年來廣泛應用於排水工程，它（tā）是在管路的外側壁上下遊相向地安裝一對能發射和接收（shōu）超聲波的探（tàn）頭（tóu），即超聲波發生器和接收器，並使每個探頭能接收（shōu）另一個探頭發出的波信號，利用流體（tǐ）傳播超聲的特性（xìng），聲波向上、下遊傳播時速度差（chà）為2倍的液（yè）流速度。
設：靜止流（liú）體中聲速為C
流體速度為V
探頭之間的距離為d
速度矢量和探（tàn）頭取向（xiàng）間所形成的角（jiǎo）度為（wéi）θ
根據運動（dòng）學，就（jiù）能（néng）得出傳播時間之差為
△T=2Vdeosθ/C²
於（yú）是（shì）V=C²△T/Zdcoθ
從公式可以看出，從發（fā）生器發出的超聲（shēng）波傳到接收（shōu）器（qì）的速度變化與管路內的流體流速成正比，根據這個原理，把管道參數置入儀器，數據經變換器變換即得到瞬時流量，並得（dé）累計流量。我（wǒ）廠所使用流量計將（jiāng）轉換器連接到標準工業控製計算機上（shàng），從而可以更方便地對流量計進行控製，對數據進行各種（zhǒng）操作，如讀（dú）取、存儲、打印（yìn）、分析等等。
3、超聲流（liú）量（liàng）計在實際測量中的應用
3.1 幾組實（shí）測結果
下麵是隨機地（dì）從計算機中抽取的某一日的幾組數據(表2)。從表中可以看出采用超聲波流量計側量數據精確度較高，讀取（qǔ）數據方便，從信號強度上可以看出，在測量回流汙泥時，信號強度較低，這是由（yóu）於（yú）液體濁度較高，含有較大固體顆粒引（yǐn）起信號衰減造成的。

3.2 使用過程中的幾點注意事（shì）項

(l)被測介（jiè）質中顆粒不能太大。顆粒太大，超聲波的衰減就增（zēng）大，測量精（jīng）度就會下降。

(2)管路中不（bú）要產生（shēng）氣窩。空氣對超聲（shēng）波的衰減（jiǎn）比較嚴重，探頭一般應（yīng）安（ān）裝在水流上流的管道上或水平管道的（de）兩側麵，不宜安（ān）裝在管道底部（bù）和頂部。

(3)傳播速度差法從原理上看（kàn）是測量超（chāo）聲波傳播途徑上的平均流速，因此該測量值（zhí）是線（xiàn）平均值，流量計受流速分布的影響很大，所以（yǐ）探頭的前後必須設有（yǒu）必要的直管段，上流（liú）側需要直（zhí）管段10D以上，下流側需要5D左右，探頭距離水泵50D以上，距流量控製閥門30D以上。(D為管道直徑)。

(4)探頭安裝的地方不能有腐蝕性氣體，以避免探頭腐蝕、損壞。

(5)轉換器與流量計主機問的電纜不宜太長，一般應（yīng）為50m以下，且遠離電磁場，以免受到（dào）電磁場幹擾，影響（xiǎng）測量精量。

4、結束語

從超聲流量計在我廠（chǎng）的實際應用（yòng）看來（lái），由於該流量計不直接與被測介質接觸，對被測介質無特殊要求，隻要被測介質顆粒不是太大(顆（kē）粒太大，超聲（shēng）波的衰減就增大)，一般都可以測量。它與三角（jiǎo）堰（yàn）流量計、電磁式流（liú）量計相比有很多（duō）優點：一是安裝（zhuāng）簡（jiǎn）單，直接安（ān）裝於管道上即可，不需要設（shè）置流量井；二是提高了測量精度，擴大了（le）測量範圍；三是易於操作控製，實現數字化，便於（yú）對數據的讀取、存儲、打印和分析（xī）。

相信這種流量計（jì）定會在工農業生產中發（fā）揮更大（dà）的作用。