中国报告大厅网讯,在工业自动化与精准测量需求持续攀升的当下,流量计作为流体控制与计量的核心设备,其技术迭代与应用拓展备受关注。其中,超声波流量计凭借非接触式测量、高精度等特性,在石油化工、水利工程等领域的应用愈发广泛,成为推动行业发展的重要力量。
超声波流量计行业是基于超声波在流动介质中传播速度与被测介质平均流速、声波在静止介质中速度的矢量和原理研发而成,主要由换能器和转换器构成,包含多普勒法、速度差法等多种类型。其工作原理多样,时差法通过测量顺逆传播时的时差计算流速,采用两个声波发送器和接收器;相位差法借助时差引起的相位差得出速度;频差法则利用顺逆传播时的声环频率差。当超声波在不均匀流体中传播,会因流体与发送器的相对运动产生多普勒频移,且该频移与流速成正比。
《2025-2030年全球及中国流量计行业市场现状调研及发展前景分析报告》指出,超声波流量计具备诸多独特特点,使其在众多场景中发挥重要作用。它可实现非接触测量,夹装式换能器无需停流截管,仅在管道外部安装即可,适用于管网流动状况评估的移动性测量。作为无流动阻挠测量设备,它不会产生额外压力损失,且适用于大型圆形和矩形管道,不受管径限制,在无法实流校验时是优先选择。同时,它能测量非导电性液体,补充了电磁流量计在无阻挠测量方面的不足,部分传播时间法的流量计还可通过测量液体声速判断液体类别,如核查油船泵送的是油品还是仓底水。不过,传播时间法的流量计仅适用于清洁液体和气体,外夹装换能器的类型则不适用于衬里或结垢过厚、衬里与内壁剥离或锈蚀严重的管道。
超声波流量计种类丰富,按照不同分类标准可分为多种类型。按测量原理,封闭管道用的超声波流量计以传播时间法和多普勒法为主;按被测介质,可分为气体用和液体用两类;传播时间法按声道数,有单声道、双声道、四声道和八声道四种;按换能器安装方式,分为可移动安装式和固定安装式;根据实际应用需求,则分为外夹式、插进式和管段式三种。
在渣油加氢装置中,因一次阀至孔板间引压线堵塞,多次导致 P101A 出口、P101B 出口、E104A 入口等多处流量失灵,联锁被迫切除。尽管采取柴油冲洗、蒸汽吹扫等措施能暂时疏通,但开工一个月后仍会再次堵塞。为此,相关单位引进 7 台德国弗莱克森超声波流量计,其测量系统由主机、带传感器电缆的超声波传感器和测量管道组成,传感器安装在管道外侧,通过流体传递信号,主机控制测量周期、消除干扰并分析信号,测量值可显示、计算和传输。这些流量计分别安装在 P101A 出口、P101B 出口、P101C 出口各 1 台,E104C 入口 2 台,E104D 入口 2 台。该安装方案中,E104C 和 E104D 入口的流量计在引压线堵塞时,可按二取二方式投用联锁,2023 年经 SIL 评估符合规范要求。期间,因管线温度高导致流量计与管线间铅片变形引发显示波动,更换铅片后恢复正常。自引进后,有效解决了引压线堵塞问题,保证了装置平稳运行,减少了因堵塞导致的波动或联锁切除,提高了生产效率,减轻了人员工作量,实现了对装置的精密监控,保障了安全生产。
超声波流量计凭借独特的工作原理、多样的类型划分和显著的应用特点,在工业测量领域占据重要地位。从基础特性到具体应用案例,如弗莱克森超声波流量计在渣油加氢装置中的成功实践,均体现了其在解决实际问题、提升生产效率方面的价值。随着2025年流量计行业的不断发展,超声波流量计技术将持续突破,其应用场景也将进一步拓展,为各行业的精准测量与高效生产提供更有力的支持。
