夾持式流量計(jì)的測(cè)量原理、特點(diǎn)及應(yīng)用分析

作者：Luci，Verhoeve，Thomas

在流程自動(dòng)化行業(yè)中，時(shí)間就是金錢(qián)，考慮到這一點(diǎn)，夾持式流量計(jì)將是流量計(jì)量的發(fā)展方向之一。它適用于不允許出現(xiàn)停機(jī)并且要求立即工作的特定場(chǎng)合。 對(duì)于負(fù)責(zé)安裝的操作人員，這意味著傳感器的安裝必須簡(jiǎn)單明了，不要求使用特殊工具，并且動(dòng)手前不需要任何培訓(xùn)。針對(duì)這一實(shí)際情況，KROHNE公司開(kāi)發(fā)了安裝極其簡(jiǎn)便的OPTISONIC 6300超聲波流量計(jì)。

夾持技術(shù)

夾持式超聲波流量計(jì)上市已有很長(zhǎng)時(shí)間，無(wú)需中斷流程即可進(jìn)行測(cè)量，為流量的測(cè)量提供了一種便利的方法。除了具有諸如無(wú)壓力損耗、非損傷性和易維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)外，夾持式流量計(jì)適應(yīng)性強(qiáng)，成本低廉，因此經(jīng)常作為一種靈活的流量計(jì)量方法使用。

但是，根據(jù)實(shí)際應(yīng)用我們了解到，到目前為止要使用夾持式流量計(jì)獲得準(zhǔn)確可靠的流量計(jì)量結(jié)果，仍可能存在問(wèn)題。這是因?yàn)槠錅?zhǔn)確度很大程度上依賴(lài)于用戶(hù)是否準(zhǔn)確輸入管道和介質(zhì)參數(shù)。管道以及介質(zhì)參數(shù)的不準(zhǔn)確必然造成流量計(jì)量結(jié)果的可靠性和準(zhǔn)確度降低。不同管道和襯里材料、理想和非理想的流態(tài)、溫度變化以及上游的干擾也可大大降低夾持式流量計(jì)的性能。

在現(xiàn)場(chǎng)操作中，夾持式超聲波流量計(jì)安裝的地方有許多管道和介質(zhì)參數(shù)為不確定因素，造成很大的不確定性，甚至連操作員都無(wú)法發(fā)現(xiàn)。

要降低夾持式流量計(jì)不確定性的首要一點(diǎn)就是了解不正確的管道和介質(zhì)參數(shù)設(shè)置造成的影響。這些參數(shù)設(shè)置在使用夾持技術(shù)的工作中經(jīng)常被忽視。用戶(hù)很大程度上只重視獲得計(jì)量結(jié)果，而不管方法有多么笨拙或不準(zhǔn)確。

因此當(dāng)要求進(jìn)行精確的流量計(jì)量時(shí)，目前和將來(lái)明智的選擇是管道式流量計(jì)。

使用新的夾持式流量計(jì)能夠在任何場(chǎng)合下進(jìn)行流量測(cè)試，并且安裝極為簡(jiǎn)便 發(fā)展歷程

在早期超聲波流量?jī)x表的計(jì)量中，成功的計(jì)量常常取決于應(yīng)用場(chǎng)合中的各種因素，例如管道、介質(zhì)類(lèi)型和介質(zhì)中雜質(zhì)類(lèi)型（例如氣泡或固體）。 多年來(lái)，KROHNE公司取得了長(zhǎng)足的發(fā)展和改進(jìn)，尤其是在管道流量計(jì)方面，使得超聲波流量計(jì)可以廣泛地應(yīng)用在多種場(chǎng)合中，并且性能更佳。換而言之，KROHNE公司生產(chǎn)的超聲波流量計(jì)已經(jīng)最大限度地獨(dú)立于所使用的應(yīng)用場(chǎng)合，并能取得較高的精確度。對(duì)于創(chuàng)新的管道式三聲道超聲波流量計(jì)來(lái)說(shuō)尤其如此，因?yàn)樗踔潦沽髁繙y(cè)量獨(dú)立于液體的流態(tài)。這類(lèi)儀表是世界上準(zhǔn)確度最好的儀表之一，它可適應(yīng)各種應(yīng)用情況。然而至今為止，已經(jīng)上市的夾持式流量計(jì)卻未能達(dá)到這一標(biāo)準(zhǔn)，因此夾持技術(shù)仍然是一種非校準(zhǔn)技術(shù)，各種影響因素造成了其不確定性。

為了提高夾持式流量計(jì)的性能，KROHNE公司開(kāi)發(fā)了新型的OPTISONIC 6300 夾持式流量計(jì)來(lái)提高其可靠性。通過(guò)全新的設(shè)計(jì)概念，OPTISONIC 6300提供了一種集成于電子線路中的質(zhì)量指標(biāo)，可使測(cè)量的不確定性降到最低。調(diào)整探頭的位置時(shí)，轉(zhuǎn)換器的顯示面板上會(huì)出現(xiàn)柱形圖來(lái)顯示實(shí)時(shí)信號(hào)質(zhì)量。通過(guò)這一出色的工具，每位用戶(hù)都能輕松地優(yōu)化夾持式流量計(jì)的性能，使測(cè)量質(zhì)量提高到100%。

在調(diào)節(jié)探頭的位置時(shí)，柱形統(tǒng)計(jì)圖直接顯示信號(hào)的質(zhì)量 過(guò)去幾年里，流程自動(dòng)化行業(yè)的用戶(hù)對(duì)設(shè)備的要求是操作簡(jiǎn)便，而如今用戶(hù)要求設(shè)備在所有階段均使用方便，包括安裝、操作、維護(hù)和校準(zhǔn)等方面。

夾持式流量計(jì)使用的便利性，需要依靠?jī)x表的兩個(gè)方面： 電子部分和機(jī)械部分。目前市場(chǎng)上所使用的電子設(shè)備在能力和所提供信息量方面都過(guò)剩了。但是對(duì)于人機(jī)界面的操作方法以及軟件如何為用戶(hù)提供指導(dǎo)從而達(dá)到方便地使用方面，仍有很大距離。

夾持式流量計(jì)的機(jī)械部分的簡(jiǎn)易性是最重要和關(guān)鍵的部分，這個(gè)問(wèn)題以前沒(méi)有得到很好地解決。

KROHNE是第一家處理簡(jiǎn)易性問(wèn)題取得令人滿(mǎn)意成果的超聲波流量計(jì)制造商。

夾持式流量計(jì)的新設(shè)計(jì)所面臨的一個(gè)挑戰(zhàn)就是增加夾持結(jié)構(gòu)，從而達(dá)到工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)牢固性的最高水平。另外即時(shí)啟動(dòng)以及靈活性也得到了重視。

堅(jiān)固耐用的工業(yè)夾持結(jié)構(gòu)

由于OPTISONIC 6300傳感器經(jīng)過(guò)了專(zhuān)門(mén)的設(shè)計(jì)測(cè)試，其夾持技術(shù)甚至可以應(yīng)對(duì)苛刻的操作條件。首先，傳感器和轉(zhuǎn)換器完全不受天氣影響。所有轉(zhuǎn)換器均為本安型的，以便在非危險(xiǎn)以及危險(xiǎn)環(huán)境中使用夾持式流量計(jì)。為了避免鋪設(shè)電纜的危險(xiǎn)和其他棘手情況的出現(xiàn)，一根獨(dú)特的工業(yè)電纜是機(jī)械以及電子部分之間的唯一連接。 超聲波信號(hào)的傳輸通過(guò)帶有鍍金連接器的工業(yè)同軸電纜得到保證。塵土、侵蝕性氣體、日光或外部損傷被一個(gè)設(shè)計(jì)良好的保護(hù)蓋擋在了外面。OPTISONIC 6300 的蓋子有多種用處，不僅可用作保護(hù)，還可減少維護(hù)的需要，也可以保護(hù)轉(zhuǎn)換器和管道之間的耦合劑，從而延長(zhǎng)維修周期。

以上所述功能使OPTISONIC 6300成為用戶(hù)的首選，不僅如此，用戶(hù)在今后的數(shù)年里將會(huì)對(duì)其更為青睞。

在實(shí)際生產(chǎn)中，夾持式流量計(jì)耦合劑的定期添加不是一件大多數(shù)操作者愿意去做的工作。轉(zhuǎn)換器的人工操作以及繁瑣的重新定位常常造成零件的損壞或損耗，流量的測(cè)量也將受到影響。而OPTISONIC 6300的維護(hù)就簡(jiǎn)單多了，取下保護(hù)蓋后，整個(gè)軌道，包括轉(zhuǎn)換器都可以通過(guò)按鈕解鎖。軌道可以提起并轉(zhuǎn)到一側(cè)。這樣就可以看到轉(zhuǎn)換器的接觸面了。只需將新的耦合劑添加到這些面上，并將軌道退回管中即可。

靈活的系統(tǒng)配置

OPTISONIC 6300有三種不同的傳感器類(lèi)型可供選擇，可以用來(lái)測(cè)量管徑從DN15到DN4000范圍的管道。另外還有兩種不同類(lèi)型可用于具有從- 50～200℃的溫度擴(kuò)展的應(yīng)用系統(tǒng)。

任何管道材料，不管是否有襯里，均可使用同一種傳感器，并且其被測(cè)管道壁厚高達(dá)75mm。選擇的傳感器可以處理不同的測(cè)量模式：V模式、W模式和Z模式。

一個(gè)轉(zhuǎn)換器可以接受三個(gè)傳感器的信號(hào)，OPTISONIC 6300的靈活性甚至更廣。在實(shí)際運(yùn)用中，這可能意味著用戶(hù)可以在管路上游以及下游分別安裝一個(gè)傳感器進(jìn)行流量計(jì)量。

結(jié)論

在現(xiàn)場(chǎng)使用KROHNE公司的OPTISONIC 6300意味著連續(xù)性以及長(zhǎng)期的可靠性?？呻S時(shí)隨地進(jìn)行流量計(jì)量，并且啟動(dòng)也非常迅速。另外，新型的OPTISONIC 6300 夾持式流量計(jì)通過(guò)其堅(jiān)固耐用的工業(yè)構(gòu)造以及添加耦合劑的方法為方便的操作提供了革命性的解決方案。

通過(guò)提供簡(jiǎn)單的安裝說(shuō)明，以及電子安裝向?qū)С绦?，操作員會(huì)得到每個(gè)步驟的指導(dǎo)，在不到15分鐘的時(shí)間內(nèi)即可完成安裝。

夾持式流量計(jì)的測(cè)量原理

選好了安裝的地點(diǎn)，并了解了管道和介質(zhì)的參數(shù)后，第一步是將金屬帶安入一種獨(dú)特的專(zhuān)利技術(shù)基座，將金屬帶繞在管道上并將金屬帶的另一頭安入基座。出廠時(shí)軌道結(jié)構(gòu)中已經(jīng)預(yù)安裝了兩個(gè)探頭。然后軌道就可以立即固定到管道上。將機(jī)械和電子部分之間的單根電纜連接，然后OPTISONIC 6300可以通電。友好的操作系統(tǒng)即可以識(shí)別初次安裝，從而直接進(jìn)入安裝向?qū)Ы缑妗x表使用更為智能，更為方便；只要滑動(dòng)一個(gè)探頭，系統(tǒng)就將協(xié)助優(yōu)化流量的計(jì)量。

責(zé)任編輯：gt