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日本U-SONIC 超音波气体流量计 介绍

更新时间:2025-10-18      浏览次数:27

U-SONIC 超音波气体流量计核心技术特点

U-SONIC流量计的成功建立在几项关键技术上:

  1. 高精度时差法测量

    • 原理: 其核心是精确测量超声波脉冲在气体中顺流和逆流传播的时间差。这个时间差与气体的流速成正比。

    • 高精度: U-SONIC通过其专的利的信号处理技术和高质量的压电陶瓷传感器,能够以纳秒级的精度测量这个微小的时间差,从而实现高达 ±0.5% 甚至更高的读数精度。

  2. 独特的声道布置与流场自适应技术

    • 多声道设计: 高的端型号采用多声道(如4声道、5声道)测量。通过在管道截面的不同位置布置超声波路径,可以精确地计算出流速剖面,极大程度地抵消了涡流、不对称流等流场畸变的影响。

    • 流场自适应: 即使在不满足前直管段要求的苛刻安装条件下,多声道技术也能保证很高的测量精度,这是其相对于其他类型流量计的显著优势。

  3. 无活动部件,压力损失极小

    • 完的全无阻流: 传感器安装在管壁内侧,不伸入流体中,因此不会产生任何压力损失。这对于需要节能的大型气体输送管道(如天然气、压缩空气)至关重要,可以节省大量能源成本。

    • 高可靠性、免维护: 由于没有叶轮、孔板等可动或易损部件,仪表几乎不会磨损,使用寿命极长,维护成本极低。

  4. 宽广的量程比

    • 通常可以达到 1:100 甚至更宽。这意味着同一台流量计既可以精确测量极低流速,也能应对峰值的高流速,适用范围非常广,无需因流量变化而更换仪表。

  5. 强大的信号处理与诊断功能

    • U-SONIC的变送器内置强大的数字信号处理器(DSP),能够从含有噪声的原始信号中提取有效的超声波信号。

    • 具备先进的自诊断功能,可以实时监控信号质量、传感器健康状况和流场稳定性,及时发出预警,确保测量的可信度。


主要产品系列

U-SONIC的产品线覆盖了从插入式到管段式等多种类型,以满足不同应用需求。

  1. 插入式超声波流量计

    • 特点: 适用于大口径管道(通常DN80以上),可以在不停产的情况下进行安装(带压开孔),安装成本低,灵活性高。

    • 典型型号: US-400系列等。

    • 应用: 天然气输配、城市燃气、压缩空气系统、大型工厂的能源管理等。

  2. 管段式超声波流量计

    • 特点: 传感器与测量管段一体化出厂,经过精确标定,能提供最高的测量精度。通常为多声道设计。

    • 典型型号: US-1000系列等。

    • 应用: 对精度和可靠性要求极的高的贸易交接、过程控制、测试标定等场合。

  3. 便携式超声波流量计

    • 特点: 临时夹装式,用于流量核查、系统诊断、能源审计或故障排查。

    • 应用: 验证已安装流量计的精度、测量临时管线的流量、寻找泄漏点等。


核心优势总结

  • 卓的越的精度与稳定性: 特别适合贸易结算和精密过程控制。

  • 无压损,节能高效: 为大口径气体输送带来显著的长期经济效益。

  • 宽量程比: “一表多用",适应复杂的工况变化。

  • 高可靠性与低维护: 无活动部件设计,大大降低了生命周期成本。

  • 对安装条件不敏感: 多声道技术能有效补偿流场畸变。

  • 多功能输出与通信: 支持4-20mA模拟输出、脉冲输出以及Modbus、HART等通信协议,易于集成到DCS/SCADA系统中。


典型应用领域

U-SONIC超声波气体流量计被广泛应用于对气体测量有苛刻要求的行业:

  • 石油与天然气: 天然气生产、输配、贸易交接;火炬气测量。

  • 公用事业: 城市燃气公司的门站、调压站和输配管网。

  • 工业制造

    • 压缩空气系统: 用于工厂的能源管理,测量空压机产出、车间耗气量,是节能降耗的关键设备。

    • 钢铁行业: 高炉煤气、焦炉煤气、转炉煤气等各类工业燃气的测量。

    • 化工与石化: 过程气体、原料气的流量监控。

  • 能源管理: 对各种气体燃料(如天然气、沼气、氢气)的消耗进行精确计量。

  • 环保与科研: 烟气排放监测、环境风洞实验等。


与其他技术的比较

特性U-SONIC 超声波流量计孔板流量计涡街流量计涡轮流量计
精度 (±0.5%~1%)中等,易受工况影响中等高(但会衰减)
压损很高中等中等
量程比很宽 (1:100以上)窄 (1:3)宽 (1:10~30)宽 (1:10~30)
可动部件有(旋涡发生体)有(叶轮)
维护量极低中等(需定期检查)高(轴承磨损)
安装要求低(多声道)高(长直管段)高(长直管段)高(长直管段)
成本初始投资较高初始投资低中等中等
生命周期成本高(能耗+维护)中等

结论

日本U-SONIC超音波气体流量计代表了气体流量测量技术的高的端水平。它通过精密的超声波技术和先进的数据处理算法,解决了传统流量计在精度、压损、维护和适应性方面的诸多痛点。虽然其初次采购成本可能高于一些传统仪表,但其无的与的伦的比的长期可靠性、节能效益和低维护成本,使其在要求严苛的工业应用中成为性价比极的高的选择,特别是在能源计量和贸易结算领域,它是值得信赖的标的杆产品。



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