壁挂式超声波流量计技术详解

2025-08-18

壁挂式超声波流量计是一种基于超声波时差原理设计的流量测量设备，通过检测流体中声波顺流与逆流传播的时间差计算流速，进而结合管道截面积得出流量。其核心优势在于非接触式测量，无需破坏管道或中断流体，适用于多种工业场景。以下从工作原理、产品类型、技术参数、选型要点及主流产品等方面进行系统介绍：

一、工作原理与技术特点

测量原理
采用时差法（TDOA）：超声波在顺流方向传播时间短于逆流方向，时间差与流速成正比。通过高精度FPGA芯片处理信号（采样速率达300次/秒），结合流速分布模型计算平均流速，最终输出体积流量。
- 适用流体：水、海水、油类、污水等均质液体（浊度≤10,000 ppm）。
- 管材兼容性：金属（钢、不锈钢、铸铁）、非金属（PVC、玻璃钢、水泥管）等致密管道，允许有内衬。
核心特点
- 无损安装：传感器外贴于管壁，避免截管或流体接触，适合高危介质（如腐蚀性液体、高温油类）。
- 高精度与稳定性：精度普遍达±1%（满量程），重复性±0.2%；零点漂移＜0.03m/s，长期使用无漂移。
- 多功能集成：支持流量、热量、温度同步测量（配PT100铂电阻），兼容冷/热量计量模式。
- 强环境适应性：
  - 防护等级IP65~IP68（可浸水工作）；
  - 温度范围：主机-20℃~60℃，传感器-30℃~160℃（高温型达200℃）。

二、产品类型与应用场景

根据传感器与安装方式，主要分为三类：

类型	适用管径	典型场景	优势
外夹式	DN15~DN6000	市政供水、空调循环水、石油管道	安装快捷，无压力损失
插入式	≥DN80	内壁结垢/衬里管道（水泥、铸铁管）	抗干扰强，适用老旧管道
明渠专用型	渠道/堰槽	污水厂、排水管网、河道监测	非接触液位测量，耐腐蚀

典型应用领域：

环保监测：污水排放量计量（如FR-5031明渠流量计）；
能源管理：热网平衡调试、冷却水流量监测（如TUF-2000配热量模块）；
工业过程控制：化工液体、石油输送（如SWU801耐高温型）。

三、关键功能与性能参数

功能配置
- 信号输出：4~20mA模拟输出、RS485（Modbus协议）、继电器控制、OCT脉冲输出。
- 数据管理：自动记录历史数据（日/月/年累积流量），支持SD卡扩展存储（如TUF-2000可达2GB）。
- 人机交互：中文/英文菜单，背光LCD显示瞬时流量、累积量、温度等多参数。

性能指标

参数	范围	备注
流速范围	0~±32 m/s	分辨率0.001m/s
测量周期	0.5秒（2次/秒）	高速响应1
直管段要求	上游≥10D，下游≥5D	D为管径，距泵出口30D10
电源	AC 85~264V 或 DC 24V	功耗＜5W37

四、选型与安装指南

选型要点
- 传感器匹配：
  - 小口径（DN15~50）：选小型传感器（如TUF-2000S）；
  - 大口径（＞DN700）：选大型传感器。
- 特殊需求：
  - 高温流体→Peek材质传感器（耐200℃）；
  - 腐蚀环境→IP68防腐探头69。
安装注意事项
- 管道处理：清除锈迹/涂层，确保传感器耦合剂（如黄油）无气泡。
- 位置选择：避开阀门、泵出口湍流区；水平管道优先侧装，避免气泡干扰。
- 校准维护：定期对比便携式标准表校验，误差＞±2%时需修正系数。

五、市场主流产品概览

通用型
- QTDS系列（青天伟业）：兼容DN15~DN6000管径，精度±1%。
经济便携型
- ATLS（艾丝特仪表）：便携壁挂两用，电池供电6年，适合巡检与临时计量。
明渠专用
- FR-5031（福建富睿华）：配三角堰/巴歇尔槽，液位测量精度±2%，用于污水管网。

选型决策参考

若需高精度热计量 → 选配PT100的固定壁挂式（如TUF-2000F）9；
若用于污水/不规则渠道 → 明渠专用型（如FR-5031）6；
若需移动巡检 → 便携壁挂一体机（如LD-100F）5。

提示：安装前需严格验证管道状况（内壁结垢、使用年限），老旧管道优先选用插入式传感器以规避测量误差

如想了解更多流量计相关信息或者流量计选型，可咨询艾丝特流量计厂家技术客服：180 1926 2426（微信同号）获取帮助。