在工业循环水、冷却水、给排水以及既有管网改造中,很多现场并不希望切断管道、拆除原有管线再安装流量仪表。外夹式超声波流量计的主要特点,是将超声波传感器安装在管道外壁,通过超声波在介质中的传播特性检测流量,无需直接接触被测介质。美国威盾 VTON 外夹式超声波流量计可根据介质、管径、流量范围、管道材质、压力、温度以及安装条件进行选型。

一、什么是外夹式超声波流量计?
外夹式超声波流量计是一种采用非侵入式安装方式的超声波流量测量仪表。传感器通常安装在被测管道外壁,通过发射和接收超声波信号,分析声波在流动介质中的传播变化,从而计算介质流量。
它与需要切入管道内部的流量计不同,外夹式结构不直接占用管道内部流通截面,因此特别适合部分既有管道、临时测量以及不方便停产改造的场景。
常见测量介质包括水、循环水、冷却水以及部分适合超声波测量的液体介质。
二、外夹式超声波流量计的工作原理
外夹式超声波流量计常采用时差法超声波测量原理。
传感器分别向介质流动方向和逆流方向发射超声波。由于流体流动会影响超声波传播速度,顺流和逆流传播所需要的时间存在差异。仪表检测这一时间差,再结合管道参数和声学条件计算介质流速及流量。
其基本测量过程可以概括为:
传感器发射超声波 → 超声波穿过管壁进入介质 → 顺流、逆流传播 → 检测传播时间差 → 计算流速 → 根据管道截面积计算流量。
由于传感器安装在管道外部,管道材质、壁厚、内衬以及介质声学特性都会影响超声波传播,因此这些参数也是选型时需要重点确认的信息。
三、外夹式超声波流量计怎么选?
① 先确认介质和流量范围
首先确认测量介质名称,并提供最小、正常和最大流量。
对于液体测量,还应了解介质是否含有较多气泡、悬浮物或颗粒,因为介质状态可能影响超声波信号传播。
如果是循环水、冷却水等常规液体,需要同时提供工作压力和温度,以便进一步判断仪表适用条件。
② 管道参数是选型重点
外夹式超声波流量计虽然安装在管道外面,但对管道本身的参数要求并不低。
需要提供:
管道公称直径;
管道材质;
管壁厚度;
是否存在内衬;
管道外表面状况;
管道是否保温。
这些信息直接关系到超声波传感器的安装方式以及声波传播条件。
③ 重点关注传感器安装位置
外夹式超声波流量计的传感器安装位置非常重要。
应尽量选择流体流动稳定的直管段,避开泵、阀门、弯头、三通以及明显的管径变化区域。同时需要保证传感器与管壁之间具有良好的声学耦合条件。
安装前还应清理传感器接触区域的锈蚀、油污或其他附着物。对于带保温层的管道,需要结合现场条件确定是否需要处理保温层。
一句话总结:外夹式流量计虽然“不拆管”,但安装绝不是“随便夹上去”。
四、美国威盾 VTON 外夹式超声波流量计应用场景
外夹式超声波流量计适用于工业循环水、冷却水、给排水、空调水系统以及部分工业液体管网。
以某地工业冷却水系统为例,现场已有管道正常运行,但需要增加流量监测点。如果采用传统管段式仪表,需要对既有管路进行改造,而外夹式超声波流量计可以根据管道材质、管径、壁厚、介质和流量范围确定传感器安装方式,并将传感器布置在管道外壁进行流量检测。
这种方式的价值在于,它能够适应部分既有管网的测量需求,尤其适合不希望大规模改变原有管路结构的场景。
五、外夹式超声波流量计选型总结
外夹式超声波流量计的选型可以归纳为:
确认介质 → 明确流量范围 → 确认管径 → 核对管道材质与壁厚 → 确认内衬及保温情况 → 选择合适安装位置 → 确认输出和通信要求。
与其他流量计相比,外夹式超声波流量计的选型重点不仅在仪表本身,还在于“传感器与管道能不能形成良好的超声波传播条件”。


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