一、前言： LS-11型雙聲道超聲液體流量計(jì)是將雙對(duì)超聲傳感器分別夾裝在被測(cè)管道的外側(cè)便可測(cè)量出管道內(nèi)液體的流量，安裝使用非常方便，不會(huì)影響正常的流動(dòng)過(guò)程，不會(huì)阻礙液體的流動(dòng)，也不會(huì)造成壓力損失。它無(wú)可動(dòng)部件，傳感器不與液體接觸，對(duì)壓力高、有毒性、不潔液體的流量測(cè)量就更顯其優(yōu)越。    雙聲道超聲液體流量計(jì)機(jī)內(nèi)藏有CPU，是一種帶微處理機(jī)的智能流量計(jì)，通過(guò)鍵盤和顯示器進(jìn)行人機(jī)對(duì)話，把需要的參數(shù)如管道規(guī)格、管材和液體聲速等有選擇地輸人進(jìn)去，消除了繁瑣的人工計(jì)算。流量計(jì)具有自診斷、自動(dòng)校零和檢查等功能使測(cè)量更加準(zhǔn)確可靠，使用更加靈活方便。

二、工作原理：
  在管道的上、下游外側(cè)夾裝兩對(duì)超聲波傳感器，交替地發(fā)射、接收超聲波脈沖，這時(shí)以上游發(fā)射超聲波脈沖傳播到下游的時(shí)間t1或t3，以下游發(fā)射超聲波脈沖傳播到上游的時(shí)間t2或t4(見(jiàn)圖1}，其時(shí)間差(t2一t1)或(tq一t3)表示為:

圖1超聲波傳播路徑

式中D—管道內(nèi)徑      B—超聲波束進(jìn)人流體介質(zhì)的折射角      C—流體介質(zhì)中的聲速      :—流體以外超聲波傳播時(shí)間及電路延時(shí)之和

在PLL回路中，設(shè)置延遲時(shí)間

三、電路構(gòu)成：
   電路由CPU.PLL電路、VCO、發(fā)射、接收、AGC自動(dòng)增益控制器、顯示器等組成(見(jiàn)圖2)0應(yīng)用同步鎖相環(huán)PLL電路，在頻率的某個(gè)相位上同步于發(fā)射超聲波脈沖，而接收信號(hào)的過(guò)零點(diǎn)同樣地與頻率的某個(gè)相位相一致。CPU根據(jù)側(cè)得的頻率Fi. Fz. Fs, F;和已知參數(shù)，求得流速和流量。通過(guò)D/A轉(zhuǎn)換電路，按刻度值可輸出4~20 mA的模擬量。利用鍵盤和顯示器以人機(jī)對(duì)話形式，輸人管道尺寸、壁厚、材質(zhì)和介質(zhì)聲速、安裝方式等測(cè)量條件，還可以根據(jù)需要設(shè)定工作時(shí)間、日期、阻尼、自診斷、零點(diǎn)等功能。

圖2電路構(gòu)成方框圖
    超聲傳感器聲楔的溫度變化系數(shù)和超聲波的衰減要盡可能小。本儀表的聲楔采用優(yōu)質(zhì)材料，超聲速度與溫度變化系數(shù)小于環(huán)氧樹(shù)脂聲楔，如圖3所示.更小于有機(jī)玻璃。

圖3聲楔溫度變化對(duì)比曲線

    對(duì)超聲波的衰減也同樣比環(huán)氧樹(shù)脂和有機(jī)玻璃小，尤其是在接近100℃的高溫時(shí)，表現(xiàn)得更明顯。因此，傳感器的使用溫度范圍寬、靈敏度高、介質(zhì)溫度可能高達(dá)100 C。早期產(chǎn)品的聲楔采用有機(jī)玻璃制作，現(xiàn)在的超聲傳感器都采用耐高溫、溫度系數(shù)小、穩(wěn)定性能好的材料，來(lái)提高超聲波流量計(jì)的性能。傳感器安裝結(jié)構(gòu)也比較簡(jiǎn)單，用支撐裝置和鐵鏈夾裝在管道外側(cè)，不會(huì)左右擺動(dòng)。小口徑管道傳感器安裝“}r”字形，以擴(kuò)大超聲波行程，中大口徑管道傳感器安裝“Z'’字形(如圖4)。

圖4傳感器的兩種安裝方式

五、主要技術(shù)指標(biāo)：
被測(cè)流體:水、海水、污水、油等超聲波能穿          透的各種液體介質(zhì)流體濁度:10 000 mg/L以下，有少量氣泡            也能測(cè)量流體溫度:-10一十100流體流速:士10 m/s管道種類:鋼、不銹鋼、鑄鐵、塑料、有機(jī)玻璃管道口徑:協(xié)150 –價(jià)300 mm以及筍300 —            夢(mèng)6 000 mm標(biāo)定精度:士1, 5%FS直管段長(zhǎng)度:上游5D以上，下游2,5D以            上;有泵或閥門時(shí)，上游***好            有15 D以上，要求滿管使用環(huán)境溫度:主機(jī)一10}-+40}              傳感器一10一十55 C數(shù)據(jù)設(shè)定:用鍵盤和顯示器以人機(jī)對(duì)話形式          輸入輸出:4–20 mA，負(fù)載電阻0-500 S1

六、主要性能特點(diǎn)：
  1.人機(jī)對(duì)話機(jī)內(nèi)有4X5的鍵盤和顯示器，應(yīng)用鍵盤和顯示器以人機(jī)對(duì)話方式，把管道的尺寸、壁厚、材質(zhì)的聲速、被測(cè)介質(zhì)的聲速等輸人，顯示器立即顯示出傳感器的安裝尺寸，按此尺寸安裝好傳感器，待儀表工作正常后，就能顯示瞬時(shí)流量、流速、累計(jì)流量等。還可以通過(guò)鍵盤進(jìn)行手動(dòng)零點(diǎn)校正及檢查傳感器安裝是否正常等功能。
   2.測(cè)量范圍大    該流量計(jì)的測(cè)量口徑可以從必150 mm至筍6 000 mm,測(cè)量范圍大，提高了超聲波的穿透能力，使其上限的測(cè)量范圍擴(kuò)大了，同時(shí)也提高了儀表的可靠性和穩(wěn)定性。測(cè)量的口徑越大，要滿足超聲波流量計(jì)的直管段要求越困難，為了解決實(shí)測(cè)中的難題，采用雙聲道的方式，使被測(cè)的直管段縮短也能達(dá)到同樣的測(cè)量結(jié)果。
   3.流量修正值k的自動(dòng)補(bǔ)償    流量修正值k是雷諾數(shù)Re的函數(shù)，而R。是隨著流速v而變化，通過(guò)CPL演算出流速L;根據(jù)jr的變化不斷計(jì)算出Re值，即時(shí)地對(duì)k值進(jìn)行補(bǔ)償。
   4.信號(hào)處理技術(shù)    采用自動(dòng)增益控制，當(dāng)介質(zhì)狀況和溫度發(fā)生變化時(shí)，引起接收波的幅值產(chǎn)生波動(dòng)，能使放大器輸出的信號(hào)幅值保持恒定。另外超聲傳感器以一定頻率工作，由于雜質(zhì)的干擾等原因，使波形形狀發(fā)生變化，但頻率并不改變，為獲得穩(wěn)定的接收波到達(dá)的時(shí)間，采用過(guò)零觸發(fā)。若接收波被大的障阻物阻斷或者供幅值瞬時(shí)突變時(shí)，系統(tǒng)采取脫落保持處理措施。
   該儀表采用PLL自動(dòng)跟蹤同步系統(tǒng)，一直與接收信號(hào)跟蹤同步，只要每秒鐘有幾個(gè)有效接收信號(hào)就能保持良好的同步狀態(tài)，保證儀表可靠有效的測(cè)量。但是該儀表每秒可發(fā)射10。一200次，只要有10%的接收波能達(dá)到有效的工作狀態(tài)，儀表就能正常的工作。這就使得儀表在被測(cè)介質(zhì)中有雜質(zhì)和氣泡干擾的條件下也能正確測(cè)量?？朔嗽缙诓捎寐暛h(huán)法的超聲流量計(jì)的缺陷，用聲環(huán)法在保證不中斷聲環(huán)回路的條件下，每秒鐘只能測(cè)量一次，如果液體介質(zhì)中有少量的雜質(zhì)或者氣泡，聲環(huán)路就經(jīng)常中斷，幾秒鐘也測(cè)不了一次，使得儀表很不可靠，這就是早期采用聲環(huán)法的超聲流量計(jì)的致命傷。
   5.零偏差校正    機(jī)內(nèi)設(shè)有自動(dòng)零偏差校正功能，只要給CPU輸人的各種參數(shù)準(zhǔn)確的話，自動(dòng)校零的零點(diǎn)偏差對(duì)小管徑來(lái)說(shuō)一般<0. 025 m/s，口徑越大，零偏差越小。如果要求不高時(shí)，可直接使用自動(dòng)校零功能。假如要更準(zhǔn)確則采用手動(dòng)校零，把零偏差減少到所需要的值。但是，若零點(diǎn)偏差太大，就要檢查輸人的管道直徑、壁厚等參數(shù)是否有誤，只要輸入的參數(shù)中有一個(gè)有錯(cuò)誤，傳感器安裝也不準(zhǔn)確，必須找出原因，更正后使零偏差減少到應(yīng)有的值。同時(shí)，這也是檢查超聲流量計(jì)使用好與否的一個(gè)方面。
   6.具有自診斷功能    自診斷功能是判斷儀表工作是否正常，被測(cè)得的數(shù)據(jù)是否可靠而不能缺少的功能。在面板上有兩個(gè)指示燈，一個(gè)顯示有無(wú)接收信號(hào)，另一個(gè)顯示PLL回路是否同步，儀表工作時(shí)兩個(gè)指示燈都要亮，工作才正常。通過(guò)鍵盤可以檢查傳感器安裝后，測(cè)量出兩個(gè)傳感器之間的穿越時(shí)間t與人機(jī)對(duì)話輸人的管道規(guī)格參數(shù)算出的理論值‘之比，正常情況下接近1，一般情況下與1的差小于0. 005，偏差過(guò)大要檢查輸入的各個(gè)參數(shù)，找出原因，直到偏差接近于1。例如管道周長(zhǎng)可以測(cè)量，可求出管道外徑，壁厚可以用超聲厚度計(jì)測(cè)量，但管道內(nèi)有襯里，它們可以是環(huán)氧、水泥漿、柏油等，準(zhǔn)確的厚度難以測(cè)量。這樣就通過(guò)t/‘的比值慢慢地逼近于1方能達(dá)到準(zhǔn)確測(cè)量。進(jìn)行這項(xiàng)工作時(shí)，儀表的零點(diǎn)偏差也應(yīng)減小。通過(guò)這兩個(gè)功能的應(yīng)用，使儀表測(cè)量出來(lái)的流量值更加可信、可靠。

產(chǎn)品價(jià)格：

產(chǎn)品參數(shù)：

型號(hào)：T3-1

七、應(yīng)用：
  超聲液體流量計(jì)使用數(shù)量***多的可以分成兩類。一種是以多普勒效應(yīng)為原理的超聲波多普勒流量計(jì)，它是發(fā)射連續(xù)的超聲波，從流體雜質(zhì)中反射回來(lái)的超聲波得到的頻率差來(lái)求得液體流量。要求液體介質(zhì)中有一定大小直徑和密度的雜質(zhì)或者氣泡，在同樣流速條件下，雜質(zhì)或者氣泡的密度和顆粒大小發(fā)生變化時(shí)，測(cè)量精度也發(fā)生變化。它適用于含雜質(zhì)的液體介質(zhì)，不適應(yīng)于測(cè)量干凈的液體介質(zhì)。在理想的條件下，其***好的精度在士2%一士5%范圍內(nèi)。另一種是以超聲波穿越時(shí)間方法的超聲波液體流量計(jì)，這是現(xiàn)在生產(chǎn)***多，使用***廣的一類。它***適用于純凈液體介質(zhì)和含有少量雜質(zhì)和氣泡的液體介質(zhì)，污水、原油、紙漿液等介質(zhì)也能測(cè)量。其測(cè)量精度一般在土1%一士1. 5%范圍內(nèi)。但有的國(guó)外廠家提出的精度為-0, 25%，這可認(rèn)為是儀表本身的精度，如果儀表的零偏差為0, 025 m/s以下，它可以測(cè)量10 m/s。儀表本身的精度為0, 25%，用其它儀表進(jìn)行實(shí)流標(biāo)定誤差就大得多。在掌握了超聲液體流量計(jì)的使用方法后，測(cè)量精度在士1%一土1. 5%的范圍是能達(dá)到的。口徑小時(shí)，誤差在士1, 5%附近，口徑大時(shí)，精度高些，可以達(dá)到土1%或者稍高一些。因此，選擇液體超聲流量計(jì)時(shí)要根據(jù)測(cè)量的對(duì)象、要求、經(jīng)濟(jì)情況選擇適用的品種條件較差，***好特制儀表箱，把差壓變送器裝在儀表箱內(nèi)，以防日曬雨淋及現(xiàn)場(chǎng)腐蝕性氣氛的侵蝕。冬天，在我國(guó)北方差壓信號(hào)管路需要采取防凍措施。
   (2)電氣干擾差壓變送器把差壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)經(jīng)長(zhǎng)距離傳輸?shù)搅髁匡@示儀表，這時(shí)各種非信號(hào)電量輸入顯示儀表，應(yīng)采取有效的抗干擾措施。干擾來(lái)源一般應(yīng)注意大功率變壓器、交流電機(jī)、大電流導(dǎo)線等周圍都有較強(qiáng)的交流磁場(chǎng)，儀表信號(hào)線從其附近通過(guò)時(shí)，會(huì)受交流磁場(chǎng)影響而產(chǎn)生橫向干擾電勢(shì)，其它尚有電容性藕合干擾、地電流干擾等。
   (3)防爆問(wèn)題在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，特別是化工、石油化工等生產(chǎn)過(guò)程，生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)往往含有各種各樣易燃、易爆物體，在這種場(chǎng)合可采用氣動(dòng)差壓變送器或防爆型電動(dòng)差壓變送器。
    經(jīng)濟(jì)方面    與其它類型流量計(jì)相比，差壓式流量計(jì)的檢測(cè)件(節(jié)流裝置，特別是均速管)的購(gòu)置費(fèi)比較便宜，尤其是標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置，無(wú)須實(shí)流校準(zhǔn)，無(wú)論產(chǎn)品生產(chǎn)或周期檢定都給生產(chǎn)和使用帶來(lái)很大好處，但是不要忘記，整套流量計(jì)尚有差壓變送器和流量顯示儀等，整套儀表的價(jià)格就不一定便宜了。
    差壓式流量計(jì)的差壓信號(hào)管路在較長(zhǎng)距離安裝時(shí)比較麻煩，需考慮排污、消氣等問(wèn)題，***好盡量縮短長(zhǎng)度把差壓變送器安裝于工藝管線附近，但差壓變送器現(xiàn)場(chǎng)安裝要考慮防護(hù)措施，這樣安裝費(fèi)用也就增加了。
   運(yùn)行費(fèi)用主要為工作時(shí)的能量消耗，常用的節(jié)流裝置孔板和噴嘴等壓損大，在大口徑流量測(cè)量時(shí)應(yīng)特別注意其能量消耗，曾計(jì)算過(guò)大口徑(1000mm)水流量孔板流量計(jì)年泵送能耗需幾萬(wàn)元，遠(yuǎn)超過(guò)儀表本身的價(jià)格，這時(shí)選用其它壓損小的流量計(jì)，如文丘利管或電磁流量計(jì)要合算些。
   與其它類型流量計(jì)比較，標(biāo)準(zhǔn)型差壓式流量計(jì)無(wú)異具有優(yōu)勢(shì)，它無(wú)須實(shí)流校準(zhǔn)即可投用，使用后定期檢定只需檢查幾何尺寸，給生產(chǎn)與使用帶來(lái)極大方便。
   差壓式流量計(jì)由于與流體接觸的部分(檢測(cè)件)牢固可靠，使用期較長(zhǎng)，相對(duì)于檢測(cè)件有活動(dòng)部件的流量計(jì)(如渦輪、容積式流量計(jì))維護(hù)量較少，它的維護(hù)主要在差壓及流量顯示儀表，差壓變送器需定期校驗(yàn)，其校驗(yàn)費(fèi)不高。    差壓式流量計(jì)昂貴部分(差壓變送器、流量顯示儀)通用性強(qiáng)，在大中型企業(yè)一般用量都較多(幾十到幾百臺(tái))，其備品備件相對(duì)較省。