本文阐述了超声波流量计的基本原理和测量原理，通过超声波流量计在电厂实际测流的应用实例与其他传统流量计做了对比分析，得出超声波流量计无论是在测量的灵敏度、精度，还是在测量范围上都比其它测流设备高。还有其它传统流量计所不具备的*的诸如无损在线安装、杜绝腐蚀、可积算热量、多路输入显示（一表多用）等一系列*性能。
4 超声波流量计的技术特性优势
超声波流量计的主要特性如下：
〈一〉可实现无损安装（外缚式），并由此延伸出如下几个*的特点：ａ．无损安装；b。不破坏设备，可在连续运行的状态下测量；Ｃ．从根本上杜绝腐蚀；ｄ．可作工具仪表，随意移动选择测点，对流量进行判定；ｅ．满足测量管径ф１５ｍｍ－６０００ｍｍ，大管径无需特殊加工。一台表可任意测量各种管径的流量；ｆ．基本免除维护（无需定期校验、清洗等维护）。
〈二〉可实现正反双向计量，并可计算显示净累积值。
〈三〉精度优于１％，通常在０.５％～１％之间，工况理想时可达０.３％。
〈四〉量程比zui大，基本无上限。
〈五〉可作热量计用。
〈六〉小信号切除值，zui小可达０.０３％。
〈七〉多种信号输出和多路信号输入，同窗显示多种参量，一表多用。
〈八〉测量时对直管路要求相对宽松。
〈九〉使用操作简单，所有参量输入以及数据修整均为面板写读方式。
〈十〉测量管道适用范围可用于一切密致材质管道。
在以上诸多特性中第“二”、“三”、“八”、“十”项外，其它特性均为超声波流量计所*的特点或其它传统流量计所不能达到的性能范围。
超声波流量计与其它流量计的性能比较
１．无损安装（外缚式）超声波流量计的测量，根据换能器的安装方式可分为“外缚式”、“插入式”和“管段式”三种形式。而“外缚式”安装是目前其它任何流量计所无法做到的*的测量方式，基于这种特性自然诞生出几种优点：ａ．这种测量方式不会产生压力损失。我们知道常用的各种压差式流量计靠截流取压差，靠变送器将机械量转换成电量，进而取得相对应的模拟电流，从而计算出体积流量，这样自然会产生压力损失，运行成本高。而用超声波流量计的“外缚式”安装，则可*改变这一现状，运行成本大大降低。
b．安装时无需破坏管道。可在生产过程中实现测量，其它流量计无论是管段式或是插入式均需要在管道上开孔或截管法兰连接，或要停运安装，而超声波流量计则无需，故而安装成本大大降低。
ｃ．由于“外缚式”测量为非接触式测量，测量时探头是夹缚在管道外侧，与被测介质不接触，自然没有防腐处理的要求。而其它流量计，均要考虑如何处理解决防腐问题。且工艺上对防腐要求愈高，仪表对接介材质的选材等级愈高，其造价亦愈昂贵，而超声波流量计在此情况时价格不变，优势明显。
ｄ．可作为工具表，随意对各流量测点进行测量、对比和判定。在运行工况时，时常会需要随时对多个测点的流量进行比对或判定，或临时需要某一点的流量值，这时用其它仪表测量需要停运或到处开孔，显然是不可能做到，这时只有超声波流量计可以满足要求。
ｅ．测量适用的管径范围宽。可在ф１５ｍｍ至ф６０００ｍｍ的管径范围内进行测量而无需特殊加工。在管径足够大时，其它流量计均会受到机械加工或运输的限制而无法满足测量，这时只有用超声波流量计才可解决，而且一台表可任意测量各种管径，而其它管段式仪表一台表只能针对性地测量一种管径的流量。
ｆ．无定期调校和定期拆洗等要求。由于仪表不与被测介质接触，故而无需进行定期拆洗，同时整个测量过程中均为电子信号，没有机械量－电量的转换变送环节，因此亦无需定期进行机械零点和满量程的调校、定期排污等维护工作，大大降低仪表的运行维护成本。
２．可实现正反双向计量。由于运用时差原理，流体正反向流动时均可产生速度差，因此仪表可测量出正向或反向流体的瞬时和累积流量并可计算出净累积流量。
大大拓宽了工艺生产对测量的要求，而其它大部分流量计只能测量单一方向的流量。
３．超声波流量计的精度为优于１％。一般情况下根据测量现场工况的不同，其精度在０.５％～１％之间，理想工况下可达０.３％。这一精度在目前各种测流设备中属高精度仪表，目前只有质量流量计和电磁流量计可达这一精度。
４．量程比大，基本无上限。除超声波流量计外，目前其它任何流量计均存在一个受限于测量范围亦即量程比的问题，对于足够宽的量程范围。只能分段测量。
５．可作热量计用。在测量流量时，将被测回路去、回温度的电流信号输入至流量计，即可直接积算并显示流体回路的热量值。
６．小信号切除值极低，zui小可达０.０３％。这时其它传统流量计所不能做到的，所有测流设备均有一个测量死角的问题，尤其在小流量测量时，亦即仪表的灵敏度，小信号（即小流量测量）切除值越低，说明仪表的灵敏度越高，这方面超声波流量计的优势显著。
７．多种信号输出和多路信号输入显示。仪表具有模拟电流４～２０ｍＡ输出、数字通讯信号（ＲＳ－２３２串行接口）输出、模拟开关量输出、频率信号输出。同时还有接收多路信号输入的端口，可同窗显示温度、压力等参量，一表多用，可省用多个显示表。
８．对被测管道材质适用范围广。可用于一切密致材质的管道，并允许有内衬。
９．使用操作简单，所有参量输入以及数据修整均可实现以面板写读方式完成。
１０．对直管段的要求较宽松，一般流量计，尤其是差压式流量计在选择测点时均有直管的要求，以确保稳流，使测量结果尽可能接近真实值。通常会严格要求测点前１０Ｄ后５Ｄ（“Ｄ”指被测管径）。而超声波流量计对此则较宽松，测点的前７Ｄ后３Ｄ即可，甚至更小，测量点选择范围更宽。这样测量时会更加方便，减少测量时的安装难度。
当然，任何仪器均不是的，超声波测流也有其局限性，目前常用的超声波流量计还只能测量液体（而测量气体的超声波流量计目前还是造价昂贵，未能普及）。另外，由于受材料科学发展的制约，目前的超声波流量计尚不能测量高温介质，到目前为止，zui高可测量的介质温度是在１５０℃以内。
超声波流量计与其它传统流量计的价格比较目前发电厂对于流量的测量手段除超声波外主要采用以下几种方式：差压式流量计、涡衔流量计、电磁流量计和质量流量计等。由于历史原因，应用zui广的是差压式流量计。这种流量计应用历史zui长，用户相对比较熟悉，这一测量系一般由四个单元组成：一次单元（节流装置）、导压系统、变送单元和显示单元。
其中一次单元——节流装置由于节流方式得不同而种类繁多，根据不同工况的要求，主要有标准孔板、Ｖ锥、楔式、阿牛巴、威力巴、双曲线、文丘理管等方式。节流装置的价格与被测管径的大小取样方式及防腐材质有关，通常管径越大防腐要求越高及其价格也越高，另外变送单元主要是变送器，常用的ＥＭＥＲＳＯＮ ＲＯＳＥＭＯＵＮＴ ３０５１和３０９５差压变送器，材质为１Ｃｒ１８Ｎｉ９Ｔｉ价格一般在０．６万元至０．９万元ＲＭＢ，材质为３１６Ｌ或其它更高时价格在１万～１．８万元ＲＭＢ之间。导压系统由导压管材、一次阀门、二次阀门、排污阀门及平衡阀门组成，一套价格一般为０．１５万元ＲＭＢ左右。显示单元一般采用流量开方积算显示仪，价格一般在０．１５万元ＲＭＢ左右。以一般防腐要求，管径为常用的ＤＮ２００为例。一个完整测量系统价格一般在１．５万元ＲＭＢ～１。９万元ＲＭＢ。若在测量循环水管道等大管径时，价格随之上升，应在２万元ＲＭＢ以上，超大管径时则无法实际测量，由于其测量精度为１．５级故此在对精度要求较高时亦不可用。另外安装时必须停运，须动用机务和配合防腐处理，投运后需要定期对导压管路进行排污，定期对变送器进行调校等维护工作，这样整个测量系统除了设备费用外还需增加安装费用和运行维护费用。
涡衔流量计为法兰连接，无需导压管路，其价格随被测管径大小而改变。在ＤＮ２００时价格在１．２万元ＲＭＢ左右，防腐要求高时，价格更高。但由于其测量流体漩涡频率原理的要求，在现场有振动时不可用。超大管径时也不可用。另外测量精度和灵敏度较低，在对此项要求较高时亦不可用。
在上世纪八十至九十年代，尤其九十年代中后期，一种精度更高的仪表—电磁流量计在各电厂中开始逐步广泛使用。其测量工况适用性和测量精度大体与超声波流量计相当，测量精度标称０．５级，实际测量精度在０．５％－１％之间，高于此前常用的其它传统流量计。灵敏度也较高。由于其安装方式也是法兰连接，故此其价格也是随管径的增大而增加。目前常用的德国Ｅ＋Ｈ、科隆、日本横河等公司产品均价格不菲。以ＤＮ２００管径为例，价格一般在３万元ＲＭＢ左右，但被测管径为ＤＮ４００或ＤＮ６００时，价格高达５～７万元ＲＭＢ以上。在对腐蚀性介质测量时，价格也要相应增加。还有由于电磁流量计是以流体通过仪表时的磁通量变化的原理进行测量，因此只能测量导电的液体介质，在管径过大时和非导电介质时（如水处理的纯水环节，油量等）则不可用。
*，质量流量计精度高，适用范围广，灵敏度和稳定性均十分理想，只是价格昂贵。不经济，一般只在特殊场合少量使用（如发电厂点火油路的油量）。以发电厂点火油管路测量为例，一般管径在ＤＮ５０～ＤＮ８０之间。德国ＲＯＴＡＭＡＳＳ、美国ＲＯＳＥＭＯＵＮＴ等公司的科里奥利式质量流量计，价格均在１０万元ＲＭＢ以上。
超声波流量计在市场上的出现是在上世纪九十年代，各发电厂也是于九十年代中后期开始陆续装备，其性能*，使用效果良好。只是由于价格较贵，早期只是少量装备便携式流量计，用作流量判定的工具仪器。
随着技术的发展、市场的成熟，超声波流量计的价格越来越趋于合理。加之发电厂对测量效果要求的不断提高，超声波流量计相对其它流量计的性价比优势越发明显，尤其进入本世纪后，发电厂在选择测流方式时尤其对超声波特别关注，开始大量装备超声波流量计。目前常用的进口品牌有美国丽声ＰＯＬＹＳＯＮＬＣＳ ＤＣＴ７０８８系列、迪纳声 ＤＹＮＡＳＯＮＩＳ ＥＲＩＥＳ９０１系列、日本横河、英国ＭＩＣＲＯＮＥＳ，韩国ＰＵＩＳＥ ＰＬＳ－７８０系列等，便携式（工具表）一般价格在５～７万元ＲＭＢ之间，固定式价格一般在３～５万元ＲＭＢ之间。价格*的属韩国ＰＵＩＳＥ公司生产的ＰＬＳ－７８０系列，这一系列是韩国ＰＵＬＳＥ公司专门固定式为２．４８万元ＲＭＢ，集中批量采购应该还会更低。
5 超声波流量计在工业企业中的应用实例
由于超声波流量计较其它流量计的技术特性优势，在电厂流量测量中越来越受到关注，并开始大量应用。下面列举几个典型应用实例。
2007年越南ＩＡＧＩＡＩⅢ水电站，水轮机组循环水需要对流量测量，由于管径超大，分别是ＤＮ3000、ＤＮ6000，通过对各种流量计充分论证后，zui终确认只有用超声波流量计可行，后选用ＰＬＳ－７８０系列超声波流量计理想解决了问题。
在不停产即运行状态下在线安装流量仪表，超声波流量计显示出*的*性。
华电邹县发电厂炉补给水，原管路上所装涡衔流量计损坏，更换时不能停运，选择超声波流量计便轻松方便地解决了问题。
华能白杨河电厂凝结水管道上已安装了涡衔流量计，由于工艺变更，要求取得小流量更为的测量值，涡衔流量计的小信号切除值高，亦即流量过小时仪表测量不到，因此在不停产状态下新装了超声波流量计，满足了这一要求。
2003年以前，华能白杨河电厂补给水，一直是沿用差压式流量计进行单一方向测量，外购水以此为结算标准。在安装超声波流量计时，发现仪表显示有负流量现象（经过多个部门多方查找，zui终发现水网回路确有回流现象），其净累积值远没有以前的测量值那么大，为此给发电厂节省了一大部分购水费用。
2006年，山东欧化家纺修建排污水管道，在直管段不足（只有６倍直径）用其他流量计均无法测量，经过论证zui终选用ＰＬＳ－７８０超声波流量计完满解决问题。
山东九九集团供水管道距离供水控制中心有八公里远，选用ＰＬＳ－７８０超声波流量计进行测量并使用ＧＰＲＳ无针对中国市场开发的产品。便携式价格为3.2万元ＲＭＢ，线传输功能配给通讯模块实现了远程数据监测和控制目的，为其带来诸多方便。枣庄热力公司通过选用ＰＬＳ－７８０超声波热量计，对用户实现了完满的热量计量结算。
2008年，鲁能运河发电厂要增加对点火油回路的油量进行测量，此前所用的流量计为质量流量计，价格均在８～１０万元ＲＭＢ，不但昂贵，而且交货周期很长，且安装亦不方便。后选用韩国ＰＵＩＳＥ公司ＰＬＳ－７８０Ｆ系列外夹式超声波流量计，只花费了２万多元ＲＭＢ便解决了问题。
山东银河胶带集团对其各分厂实行独立成本核算，其中能源是成本主要组成之一。集团自备发电厂给各分厂供热，要求计算热量，为此安装了超声波流量计／热量计便简单理想地解决了问题。
华电漯河发电厂，水处理测流时选用了部分电磁流量计，安装前一部分管道已整体做好了防腐内衬，管段式的电磁流量计安装时必然要破坏管道的防腐层，安装后再进行整体防腐处理，不但加工难度很大，而且成本也大幅度增加，zui终改用ＰＬＳ－７８０Ｆ系列超声波流量计顺利地解决了问题，而未增加丝毫设备和安装费用。另外由于电磁流量计只能测量导电介质，对纯水的测量部分也改用了这一款超声波流量计，均达到了理想的效果。
6 结束语
超声波流量计也有其局限性，目前还只能测量常温下的液体。因此在电厂测流的应用中主要还是在水系统和点火油系统上。但相信随着材料科学以及其他相关科学的发展，超声波流量计以其*的中和性能，应用范围和前途更加广阔。
目前，越来越多的电厂在测流时将超声波流量计作为主要仪表之一。特别是在大管径液体流量测量，防被测介质腐蚀要求高、小流量测量、受直管段限制等场合、外敷式超声波流量计已成为。其具有安装使用方便和免维护、使用寿命长等一系列*的优点，受到电厂基层运行和检修人员的欢迎。
目前，在天然气和市政工程中应用超声波流量计双文实例也很多。总之超声波流量计将有较大的发展空间
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