食品機械設備網
技術文章
超聲波熱量表的優(yōu)勢與不足分析
閱讀：1713 發(fā)布時間：2018-10-15近年來，超聲波熱量表在城市供熱系統(tǒng)的應用越來越廣泛，其優(yōu)勢被不斷夸大，而缺點與不足卻鮮為人知。超聲波熱量表也稱超聲波熱能表采用超聲波時差法原理測量流量，結合PT1000溫度傳感器測量溫差，通過積算儀換算出冷量和熱量。該產品具有外型美觀、安裝方便、計量準確、運行穩(wěn)定、壓損小、無堵塞無吸附等特點。*符合CJ128-2007標準及JJG225-2001國家標準檢定規(guī)程。應用于集中供暖、*空調和冷熱聯(lián)供等熱量計量收費的采暖設施中。
我們先來了解一下超聲波技術和超聲波熱量表的結構。
超聲波技術早在二戰(zhàn)時期就被盟軍應用在對德國的作戰(zhàn)中，用來探測海底的潛艇。相比較而
言，韋根技術產生于1974年的美國，無磁檢測技術產生于1987年的德國，在民用特別是醫(yī)療領域應用廣泛。
超聲波用在熱量表上用的是用“時差法”來測量流量的。具體原理是：當超聲波在水中與水一起流動時會產生一個時間，而與正常速度相比，就會產生一個時間差，利用時間差來算水的流速，再用流速乘以管徑，就得到了流量。所以稱“時差法”。這種方法要求嚴格的時序控制，一般超聲波在水中的傳播速度為1500米/秒,時序控制電路要以單片機的周期來計算，一般為10-12秒，毫秒級達不到，稍有偏差，則會影響計量。
超聲波流量計或超聲波熱量表的主要部件換能器（即超聲波發(fā)生、接收器）要求精度高，它由壓電材料（即皓鈦酸鋁）和聲楔（即透射字數接近1的有機玻璃）組成，要求強度高、韌度牢和耐老化等。目前，上一對進口的換能器的價格在200元人民幣左右，價格太高，而國產價格低的質量上又沒有保證，與進口產品質量沒有可比性。
一、超聲波熱量表優(yōu)勢
1.不怕堵塞。超聲波熱量表不怕堵，這個無可非議，因為它接近于空管狀態(tài)，導流管中幾乎無任何阻流部件。
2.安裝方便。如果選用外夾式傳感器或者插入式傳感器，可以在線帶壓安裝，不用破壞管道，不用停產施工，為企業(yè)節(jié)省流大量成本。
3.組網方便。超聲波熱量表都有4～20mA輸出和RS485通訊，可以方便用戶接入PLC或者其他網絡進行組態(tài)，而且分體式熱量表還可以將導線延長，直接將顯示表裝在控制室，便于觀察和記錄。
二、超聲波熱量表不足
1.怕水中的雜質。因為水中的雜質會偏移超聲波的入射角，影響準確計量。水中的雜質會影響超聲波換能器，這一點廠家卻只字不提，誤導用戶，一個現(xiàn)實問題，水中雜質影響了計量。
2.怕水中的氣泡，因為超聲波在水中的傳播速度為1500米/秒左右，而在空氣中的傳播速度為330米/秒，我們的供熱管網不是廠家的檢測臺子，用的是純凈水，無氣泡，而供熱管網中不可能不含雜質、氣泡等，而根據在水中及空氣中的傳播速度，會有接近于5倍的計量誤差；即使在安裝時有特別的要求，也不能避免。超聲波熱量表都要在換能器部件做“增速”處理，即增加水流的速度，為的是讓超聲波在小流量情況速度一致些，這怎么辦，只能縮小換能器部分的管徑，即“縮徑”，所以現(xiàn)在看到有的標稱DN20的超聲波熱量表，“縮徑”部分連DN15的口徑都不到。增加了壓力損失。
3.維護成本高。因其超聲波換能器是大功耗器件，因此縮短了內置電池的壽命，而換能器損壞就要換掉整個流量計，成本太高，而換能器又十分怕振動，易脫落，屬易損部件，維護不便。
總之，世上沒有的產品，超聲波熱量表也同樣即有優(yōu)點也有不足，用戶在選型時應根據自己的現(xiàn)場條件進行取舍。
拓展閱讀：