中國報(bào)告大廳網(wǎng)訊，在工業(yè)自動(dòng)化與精準(zhǔn)測量需求持續(xù)攀升的當(dāng)下，流量計(jì)作為流體控制與計(jì)量的核心設(shè)備，其技術(shù)迭代與應(yīng)用拓展備受關(guān)注。其中，超聲波流量計(jì)憑借非接觸式測量、高精度等特性，在石油化工、水利工程等領(lǐng)域的應(yīng)用愈發(fā)廣泛，成為推動(dòng)行業(yè)發(fā)展的重要力量。

  一、超聲波流量計(jì)的基礎(chǔ)特性與工作原理

  超聲波流量計(jì)行業(yè)是基于超聲波在流動(dòng)介質(zhì)中傳播速度與被測介質(zhì)平均流速、聲波在靜止介質(zhì)中速度的矢量和原理研發(fā)而成，主要由換能器和轉(zhuǎn)換器構(gòu)成，包含多普勒法、速度差法等多種類型。其工作原理多樣，時(shí)差法通過測量順逆?zhèn)鞑r(shí)的時(shí)差計(jì)算流速，采用兩個(gè)聲波發(fā)送器和接收器;相位差法借助時(shí)差引起的相位差得出速度;頻差法則利用順逆?zhèn)鞑r(shí)的聲環(huán)頻率差。當(dāng)超聲波在不均勻流體中傳播，會(huì)因流體與發(fā)送器的相對(duì)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生多普勒頻移，且該頻移與流速成正比。

  二、超聲波流量計(jì)的顯著特點(diǎn)與適用場景

  《2025-2030年全球及中國流量計(jì)行業(yè)市場現(xiàn)狀調(diào)研及發(fā)展前景分析報(bào)告》指出，超聲波流量計(jì)具備諸多獨(dú)特特點(diǎn)，使其在眾多場景中發(fā)揮重要作用。它可實(shí)現(xiàn)非接觸測量，夾裝式換能器無需停流截管，僅在管道外部安裝即可，適用于管網(wǎng)流動(dòng)狀況評(píng)估的移動(dòng)性測量。作為無流動(dòng)阻撓測量設(shè)備，它不會(huì)產(chǎn)生額外壓力損失，且適用于大型圓形和矩形管道，不受管徑限制，在無法實(shí)流校驗(yàn)時(shí)是優(yōu)先選擇。同時(shí)，它能測量非導(dǎo)電性液體，補(bǔ)充了電磁流量計(jì)在無阻撓測量方面的不足，部分傳播時(shí)間法的流量計(jì)還可通過測量液體聲速判斷液體類別，如核查油船泵送的是油品還是倉底水。不過，傳播時(shí)間法的流量計(jì)僅適用于清潔液體和氣體，外夾裝換能器的類型則不適用于襯里或結(jié)垢過厚、襯里與內(nèi)壁剝離或銹蝕嚴(yán)重的管道。

  三、超聲波流量計(jì)的分類方式與類型劃分

  超聲波流量計(jì)種類豐富，按照不同分類標(biāo)準(zhǔn)可分為多種類型。按測量原理，封閉管道用的超聲波流量計(jì)以傳播時(shí)間法和多普勒法為主;按被測介質(zhì)，可分為氣體用和液體用兩類;傳播時(shí)間法按聲道數(shù)，有單聲道、雙聲道、四聲道和八聲道四種;按換能器安裝方式，分為可移動(dòng)安裝式和固定安裝式;根據(jù)實(shí)際應(yīng)用需求，則分為外夾式、插進(jìn)式和管段式三種。

  四、弗萊克森超聲波流量計(jì)的應(yīng)用實(shí)踐與成效

  在渣油加氫裝置中，因一次閥至孔板間引壓線堵塞，多次導(dǎo)致 P101A 出口、P101B 出口、E104A 入口等多處流量失靈，聯(lián)鎖被迫切除。盡管采取柴油沖洗、蒸汽吹掃等措施能暫時(shí)疏通，但開工一個(gè)月后仍會(huì)再次堵塞。為此，相關(guān)單位引進(jìn) 7 臺(tái)德國弗萊克森超聲波流量計(jì)，其測量系統(tǒng)由主機(jī)、帶傳感器電纜的超聲波傳感器和測量管道組成，傳感器安裝在管道外側(cè)，通過流體傳遞信號(hào)，主機(jī)控制測量周期、消除干擾并分析信號(hào)，測量值可顯示、計(jì)算和傳輸。這些流量計(jì)分別安裝在 P101A 出口、P101B 出口、P101C 出口各 1 臺(tái)，E104C 入口 2 臺(tái)，E104D 入口 2 臺(tái)。該安裝方案中，E104C 和 E104D 入口的流量計(jì)在引壓線堵塞時(shí)，可按二取二方式投用聯(lián)鎖，2023 年經(jīng) SIL 評(píng)估符合規(guī)范要求。期間，因管線溫度高導(dǎo)致流量計(jì)與管線間鉛片變形引發(fā)顯示波動(dòng)，更換鉛片后恢復(fù)正常。自引進(jìn)后，有效解決了引壓線堵塞問題，保證了裝置平穩(wěn)運(yùn)行，減少了因堵塞導(dǎo)致的波動(dòng)或聯(lián)鎖切除，提高了生產(chǎn)效率，減輕了人員工作量，實(shí)現(xiàn)了對(duì)裝置的精密監(jiān)控，保障了安全生產(chǎn)。

  總結(jié)

  超聲波流量計(jì)憑借獨(dú)特的工作原理、多樣的類型劃分和顯著的應(yīng)用特點(diǎn)，在工業(yè)測量領(lǐng)域占據(jù)重要地位。從基礎(chǔ)特性到具體應(yīng)用案例，如弗萊克森超聲波流量計(jì)在渣油加氫裝置中的成功實(shí)踐，均體現(xiàn)了其在解決實(shí)際問題、提升生產(chǎn)效率方面的價(jià)值。隨著2025年流量計(jì)行業(yè)的不斷發(fā)展，超聲波流量計(jì)技術(shù)將持續(xù)突破，其應(yīng)用場景也將進(jìn)一步拓展，為各行業(yè)的精準(zhǔn)測量與高效生產(chǎn)提供更有力的支持。

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