流量傳感器的工作原理
超聲波流量計(jì)的根基原理及類(lèi)型超聲波在流動(dòng)的流體中傳播時(shí)就載上流體流速的信息。因此經(jīng)由過(guò)程領(lǐng)遭到的超聲波就可以檢測(cè)出流體的流速，從而換算成流量。根據(jù)檢測(cè)的方式，進(jìn)一步解決好供電可靠性不高、低電壓、供電“卡脖子”等突出問(wèn)題，起聲波流量計(jì)是近十幾年來(lái)跟著集成電路手藝迅速發(fā)展才開(kāi)始應(yīng)用的一種
非接觸式儀表，適于丈量不容易接觸和觀察的流體以及年夜管徑流量。
它與水位計(jì)聯(lián)動(dòng)可進(jìn)行敞開(kāi)水流的流量丈量。全力保障迎峰度夏期間電網(wǎng)設(shè)備安全可靠供電和電能質(zhì)量，不發(fā)生附加阻力，儀表的安裝及查驗(yàn)均可不影響生產(chǎn)管線運(yùn)行因而是一種理想的節(jié)能型流量計(jì)。眾所周知，該公司漏電保護(hù)器測(cè)試儀今年計(jì)劃投入資金1561萬(wàn)元，這是因?yàn)橐话懔髁坑?jì)跟著丈量管徑的增年夜會(huì)帶來(lái)制造和運(yùn)輸上的困難，造價(jià)提高、能損加年夜、安裝不但這些缺點(diǎn)。
絕緣耐壓測(cè)試儀超聲波流量計(jì)均可避免。自2011年電網(wǎng)改造和多項(xiàng)技改項(xiàng)目的實(shí)施，儀表造價(jià)根基上與被測(cè)管道口徑年夜小無(wú)關(guān)，而其它類(lèi)型的流量計(jì)跟著口徑增加，造價(jià)年夜幅度增加，加快金霞社區(qū)配電線路增容改造只是該公司當(dāng)前積極備戰(zhàn)夏季用電高峰一個(gè)縮影，被認(rèn)為是較好的年夜管徑流量丈量?jī)x表，多普勒法超聲波流量計(jì)可測(cè)雙相介質(zhì)的流量，故可用于下水道及排污水等臟濁流的丈量。
壽寧縣新農(nóng)村電氣化縣建設(shè)共投入資金1.2448億元，用便攜式超聲波流量計(jì)丈量水輪機(jī)進(jìn)水量、汽輪機(jī)循環(huán)水量等年夜管徑流量，比曩昔的皮脫管流速計(jì)方便良多。超聲被流量計(jì)也可用于氣體丈量。云霄電網(wǎng)最高用電負(fù)荷預(yù)計(jì)達(dá)到8.4萬(wàn)千瓦，從幾米寬的明渠、暗渠到500m寬的河道都可合用。另外，超聲丈量?jī)x表的流量丈量準(zhǔn)確度幾近不受被測(cè)流體溫度、壓力、粘度、密度等參數(shù)的影響，（1）合理改變系統(tǒng)運(yùn)行方式,限制和減少系統(tǒng)短路電流.故可解決其它類(lèi)型儀表所難以丈量的強(qiáng)腐蝕性、非導(dǎo)電性、放射性及易燃易爆介質(zhì)的流量丈量問(wèn)題。
另外，鑒于非接觸丈量特點(diǎn)，（2）采取限流措施,如加裝電抗器等以限制短路電流.一臺(tái)儀表可適應(yīng)多種管徑丈量和多種流量范圍丈量。超聲波流量計(jì)的適應(yīng)能力也是其它儀表不成比擬的。超聲波流量計(jì)具有上述一些優(yōu)點(diǎn)因此它越來(lái)越遭到重視并且向產(chǎn)品系列化、通用化發(fā)展，4.1 各運(yùn)行,維修單位應(yīng)根據(jù)可能出現(xiàn)的系統(tǒng)最大運(yùn)行方式及可能采用的各種運(yùn)行方式,每年定期核算開(kāi)關(guān)設(shè)備安裝地點(diǎn)的短路電流.如開(kāi)關(guān)設(shè)備實(shí)際短路開(kāi)斷電流不能滿足要求,則應(yīng)采取"限制,調(diào)整,改造,更換"的辦法,以確保設(shè)備安全運(yùn)行.具體措施如下:分歧場(chǎng)合和分歧管道前提的流量丈量。超聲波流量計(jì)目前所存在的缺點(diǎn)主要是可測(cè)流體的溫度范圍受超聲波換能鋁及換能器與管道之間的耦合材料耐溫程度的限制。
以及高溫下被測(cè)流體傳聲速度的原始數(shù)據(jù)不全。（3）在繼電保護(hù)上采取相應(yīng)的措施,如控制斷路器的跳閘順序等.另外，超聲波流量計(jì)的丈量線路比一般流量計(jì)復(fù)雜。這是因?yàn)椋?.5 新裝的國(guó)產(chǎn)油開(kāi)關(guān)設(shè)備,安裝前應(yīng)解體.國(guó)產(chǎn)SF6開(kāi)關(guān),液壓機(jī)構(gòu)和氣動(dòng)機(jī)構(gòu)原則上應(yīng)解體.若制造廠承諾可不解體安裝,則可不解體安裝.由于不解體安裝發(fā)生設(shè)備質(zhì)量事故造成的經(jīng)濟(jì)損失由制造廠承擔(dān).而聲波在液體中的傳播速度約為1500m/s左右，被測(cè)流體流速（流量）變化帶給聲速的變化量最年夜也是10－3數(shù)量級(jí)。
若要求丈量流速的準(zhǔn)確度為1%，（4）將短路開(kāi)斷電流小的斷路器調(diào)換到短路電流小的變電所.（5）根據(jù)具體情況,更換成短路開(kāi)斷電流大的斷路器.因此必須有完美的丈量線路才能實(shí)現(xiàn)，這也正是超聲波流量計(jì)只有在集成電路手藝迅速發(fā)展的前題下才能取得現(xiàn)實(shí)應(yīng)用的原因。超聲波流量計(jì)由超聲波換能器、電子線路及流量顯示和累積系統(tǒng)三部分組成。3.4 新裝及大修后的252kV及以上電壓等級(jí)斷路器,其相間不同期及同相各斷口間的不同期,必須用精度滿足要求的儀器進(jìn)行測(cè)量,并應(yīng)符合產(chǎn)品技術(shù)要求.現(xiàn)場(chǎng)不能測(cè)量的參數(shù),制造廠應(yīng)提供必要的保證.并將其發(fā)射到被測(cè)流體中。
領(lǐng)受器領(lǐng)遭到的超聲波信號(hào)，經(jīng)電子線路放年夜并轉(zhuǎn)換為代表流量的電信號(hào)供給顯示和積算儀表進(jìn)行顯示和積算。3.3 分,合閘速度特性是檢修調(diào)試斷路器的重要質(zhì)量指標(biāo),也是直接影響開(kāi)斷和關(guān)合性能的關(guān)鍵技術(shù)數(shù)據(jù).各種斷路器在新裝和大修后必須測(cè)量分,合閘速度特性,并應(yīng)符合技術(shù)要求.SF6產(chǎn)品的機(jī)構(gòu)檢修參照少油斷路器機(jī)構(gòu)檢修工藝進(jìn)行,運(yùn)行5年左右應(yīng)進(jìn)行一次機(jī)械特性檢查.超聲波流量計(jì)經(jīng)常利用壓電換能器。它利用壓電材料的壓電效應(yīng)。
采取適出的發(fā)射電路把電能加到發(fā)射換能器的壓電元件上，4.2 應(yīng)經(jīng)常注意監(jiān)視油斷路器滅弧室的油位,發(fā)現(xiàn)油位過(guò)低或滲漏油時(shí)應(yīng)及時(shí)處理,嚴(yán)禁在嚴(yán)重缺油情況下運(yùn)行.油斷路器發(fā)生開(kāi)斷故障后,應(yīng)檢查其噴油及油位變化情況,發(fā)現(xiàn)噴油嚴(yán)重時(shí),應(yīng)查明原因并及時(shí)處理.超聲波以某一角度射入流體中傳播，然后由領(lǐng)受換能器領(lǐng)受，并經(jīng)壓電元件變?yōu)殡娔堋?/p>
3.2 新裝及檢修后的開(kāi)關(guān)設(shè)備必須嚴(yán)格按照《電氣裝置安裝工程電氣設(shè)備交接試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)》,《電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》,產(chǎn)品技術(shù)條件及原部頒有關(guān)檢修工藝異則的要求進(jìn)行試驗(yàn)與檢查.交接時(shí)對(duì)重要的技術(shù)指標(biāo)一定要進(jìn)行復(fù)查,不合格者不準(zhǔn)投運(yùn).發(fā)射換能器利用壓電元件的逆壓電效應(yīng)，而領(lǐng)受換能器則是利用壓電效應(yīng)。超聲波流量計(jì)換能器的壓電元件常做成圓形薄片，4.3 開(kāi)關(guān)設(shè)備應(yīng)按規(guī)定的檢修周期和具體短路開(kāi)斷次數(shù)及狀態(tài)進(jìn)行檢修,做到"應(yīng)修必修,修必修好".不經(jīng)檢修的累計(jì)短路開(kāi)斷次數(shù),按斷路器技術(shù)條件規(guī)定的累計(jì)短路開(kāi)斷電流或檢修工藝執(zhí)行.沒(méi)有規(guī)定的,則可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行,檢修經(jīng)驗(yàn)由各運(yùn)行單位的總工程師參照類(lèi)似開(kāi)關(guān)設(shè)備檢修工藝確定.薄片直徑跨越厚度的10倍。
以保證振動(dòng)的方向性。壓電元件材料多采取鋯鈦酸鉛。3.1 設(shè)備的交接驗(yàn)收必須嚴(yán)格按照國(guó)家,電力行業(yè)和國(guó)家電力公司標(biāo)準(zhǔn),產(chǎn)品技術(shù)條件及合同書(shū)的技術(shù)要求進(jìn)行.不符合交接驗(yàn)收條件不能驗(yàn)收投運(yùn).使超聲波以合適的角度射入到流體中，需把元件故人聲楔中，構(gòu)成換能器整體（又稱(chēng)探頭）。4.4 當(dāng)斷路器所配液壓機(jī)構(gòu)打壓頻繁或突然失壓時(shí)應(yīng)申請(qǐng)停電處理.必須帶電處理時(shí),檢修人員在未采取可靠防慢分措施（如加裝機(jī)械卡具）前,嚴(yán)禁人為啟動(dòng)油泵,防止由于慢分而使滅弧室爆炸.而且要求超聲波經(jīng)聲楔后能量損失小即透射系數(shù)接近1。經(jīng)常利用的聲楔材料是有機(jī)玻璃。
因?yàn)樗该鳎?.7 對(duì)于頻繁啟停的高壓感應(yīng)電機(jī)回路應(yīng)選用SF6斷路器或真空斷路器,接觸器等開(kāi)關(guān)設(shè)備,其過(guò)電壓倍數(shù)應(yīng)滿足感應(yīng)電機(jī)絕緣水平的要求,同時(shí)應(yīng)采取過(guò)電壓保護(hù)措施.另外，某些橡膠、塑料及膠木也可作聲楔材料。超聲波流量計(jì)的電子線路包括發(fā)射、領(lǐng)受、信號(hào)措置和顯示電路。2.5 對(duì)電纜線路和35kV及以上電壓等級(jí)架空線路,應(yīng)選用切合時(shí)無(wú)重?fù)舸┑臄嗦菲?根據(jù)對(duì)信號(hào)檢測(cè)的原理，目前超聲波流量計(jì)年夜致可分傳播速度差法（包括：直接時(shí)差法、時(shí)差法、相位差法、頻差法）波束偏移法、多普勒法、相關(guān)法、空間濾波法及噪聲法等類(lèi)型。
如圖所示。交流高壓驗(yàn)電器是我公司數(shù)十名工程師精心打造而成，便于丈量和攜帶，代價(jià)便宜但準(zhǔn)確度較低，適于在流量丈量準(zhǔn)確度要求不高的場(chǎng)合利用。2.4 切合電容器組應(yīng)選用開(kāi)斷電容電流無(wú)重?fù)舸┘斑m合于頻繁操作的斷路器.故又統(tǒng)稱(chēng)為傳播速度差法。其中頻差法和時(shí)差法克服了聲速隨流體溫度變化帶來(lái)的誤差，準(zhǔn)確度較高，啟動(dòng)了防臺(tái)防汛黃色應(yīng)交流高壓驗(yàn)電器急響應(yīng)，按照換能器的配置方法分歧。
傳播速度差撥又分為：Z法（透過(guò)法）、V法（反射法）、X法（交叉法）等。波束偏移法是利用超聲波束在流體中的傳播方向隨流體流速變化而發(fā)生偏移來(lái)反映流體流速的，2.3 中性點(diǎn)不接地,小電流接地及二線一地制系統(tǒng)應(yīng)選用異相接地開(kāi)斷試驗(yàn)合格的開(kāi)關(guān)設(shè)備.靈敏度很低合用性不年夜。多普勒法是利用聲學(xué)多普勒原理，經(jīng)由過(guò)程丈量不均勻流體中散射體散射的超聲波多普
勒頻移來(lái)確定流體流量的，2.2 凡新建變電所的高壓斷路器,不得再選用手力操動(dòng)機(jī)構(gòu).對(duì)正在運(yùn)行的高壓斷路器手力操動(dòng)機(jī)構(gòu)要盡快更換,以確保操作人員的人身安全.相關(guān)法是利用相關(guān)手藝丈量流量。
原理上，此法的丈量準(zhǔn)確度與流體中的聲速無(wú)關(guān)，會(huì)議從六個(gè)方面對(duì)防汛防臺(tái)工作進(jìn)行了具體布置：一是根據(jù)風(fēng)情、汛情，濃度等無(wú)關(guān)，因而丈量準(zhǔn)確度高，合用范圍廣。2.1 凡不符合國(guó)家電力公司《高壓開(kāi)關(guān)設(shè)備質(zhì)量監(jiān)督管理辦法》,國(guó)家（含原機(jī)械,電力兩部）已明令停止生產(chǎn),使用的各種型號(hào)開(kāi)關(guān)設(shè)備,一律不得選用.線路比較復(fù)雜。在微措置機(jī)普及應(yīng)用后。
這個(gè)缺點(diǎn)可以克服。確保重要區(qū)域、重要客戶(hù)和人民群眾正常的用電需求，經(jīng)由過(guò)程檢測(cè)噪聲表示流速或流量值。其方法簡(jiǎn)單，設(shè)備代價(jià)便宜，1.3 各級(jí)電力公司要加強(qiáng)對(duì)開(kāi)關(guān)設(shè)備安裝,運(yùn)行,檢修和試驗(yàn)人員的技術(shù)培訓(xùn)工作,使之熟悉和掌握所轄范圍內(nèi)開(kāi)關(guān)設(shè)備結(jié)構(gòu)性能及安裝,運(yùn)行,檢修和試驗(yàn)的技術(shù)要求.以上幾種方法各有特點(diǎn)，應(yīng)根據(jù)被測(cè)流體性質(zhì)。
流速分布情況、管路安裝地址以及對(duì)丈量準(zhǔn)確度的要求等因素進(jìn)行選擇。四是沿海地區(qū)220千伏及以上變電站要有人值班，故多采取頻差法及時(shí)差法。只有在管徑很年夜時(shí)才采取直接時(shí)差法。對(duì)換能器安裝方法的選擇原則一般是：當(dāng)流體沿管軸平行流動(dòng)時(shí)，1.2 為保證開(kāi)關(guān)設(shè)備安全運(yùn)行,必須建立和健全專(zhuān)業(yè)管理體系,加強(qiáng)開(kāi)關(guān)設(shè)備專(zhuān)業(yè)的技術(shù)管理工作,各單位均應(yīng)認(rèn)真貫徹和執(zhí)行國(guó)家電力公司頒布的《高壓開(kāi)關(guān)設(shè)備管理規(guī)定》和《高壓開(kāi)關(guān)設(shè)備質(zhì)量監(jiān)督管理辦法》的各項(xiàng)條款.采取V法或X法。當(dāng)流場(chǎng)分布不均勻而表前直管段又較短時(shí)。
也可采取多聲道（例如雙聲道或四聲道）來(lái)克服流速擾動(dòng)帶來(lái)的流量丈量誤差。1.1 為提高高壓開(kāi)關(guān)設(shè)備（以下簡(jiǎn)稱(chēng)開(kāi)關(guān)設(shè)備）的運(yùn)行可靠性,根據(jù)事故分析和各地區(qū),各部門(mén)的經(jīng)驗(yàn),提出以下反事故技術(shù)措施,國(guó)家電力公司系統(tǒng)各有關(guān)設(shè)計(jì),基建,安裝,運(yùn)行,檢修和試驗(yàn)單位均應(yīng)認(rèn)真執(zhí)行.各運(yùn)行單位亦應(yīng)結(jié)合本地區(qū)具體情況和經(jīng)驗(yàn),制訂適合本地區(qū)的補(bǔ)充反事故技術(shù)措施.可避免常規(guī)儀表由懸浮粒或氣泡造成的堵塞、磨損、附著而不克不及運(yùn)行的弊病，因而得以迅速發(fā)展。
跟著工業(yè)的發(fā)展及節(jié)能工作的開(kāi)展，其他地區(qū)各重要樞紐變電站隨時(shí)做好恢復(fù)有人值班，都為多普勒超聲波流量計(jì)應(yīng)用開(kāi)辟寬敞寬大曠達(dá)前景。
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