一、概述

超聲波燃?xì)獗恚?ultrasonic gas meter），是利用超聲波在流體中的傳播特性來測(cè)量燃?xì)饬髁康膬x表。其由特殊制造的高強(qiáng)度殼體、測(cè)壓接頭、超聲波換能器、顯示裝置、信號(hào)采集處理和儲(chǔ)存的電子單元組成。是具有直接檢測(cè)流體溫度、壓力并將輸入的流量信號(hào)換算成標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)體積的裝置。

根據(jù)功能和管理實(shí)現(xiàn)方式，超聲波燃?xì)獗砜煞譃橐韵聨追N：

1、根據(jù)換能器數(shù)目分為單聲道、雙聲道和多聲道；

2、根據(jù)數(shù)據(jù)傳送方式可分為IC卡式、無線遠(yuǎn)傳式、有線遠(yuǎn)抄式；



 

二、工作原理

燃?xì)獗硪詼y(cè)量聲波在流動(dòng)介質(zhì)中傳播的時(shí)間與流量的關(guān)系為原理。通常認(rèn)為聲波在流體中的實(shí)際傳播速度是由介質(zhì)靜止?fàn)顟B(tài)下聲波的傳播速度（）和流體軸向平均流速（）在聲波傳播方向上的分量組成。

（工作原理示意圖）

 

順流和逆流傳播時(shí)間與各量之間的關(guān)系見式（1）和式（2）。

(1)

(2)

式中：

 ——  超聲波在流體中順流傳播的時(shí)間，s；

   —— 超聲波在流體中逆流傳播的時(shí)間，s；

    ——  聲道長(zhǎng)度，m；

   ——  聲波在流體中傳播的速度，m/s；

  ——  流體的軸向平均值，m/s；

   ——  聲道角，（°）。

可利用式（1）和式（2）得出流體流速的表達(dá)式見式（3）。

(3)

(4)

將測(cè)得的多個(gè)聲道的流體流速，i=1,2,…,; 利用數(shù)學(xué)的函數(shù)關(guān)系聯(lián)合起來，可得到管道平均流速的估計(jì)值，乘以過流面積A，即可得到體積量，見式（5）和式（6）。

(5)

(6)

式中：

k  —  聲道數(shù) 。



 

三、主要功能

1、計(jì)量功能：具有準(zhǔn)確計(jì)量功能，在≤q≤流量范圍內(nèi)，其最大誤差不超過±1.0%；在≤q＜流量范圍內(nèi)，最大允許誤差不超過最大誤差的2倍；基本誤差在JJG 577規(guī)定的實(shí)驗(yàn)條件下，多次獨(dú)立測(cè)量誤差間的最大差值不超過0.6％。

2、控制功能：有預(yù)付費(fèi)功能的燃?xì)獗砣細(xì)獗砜烧_讀取預(yù)購氣量值，當(dāng)燃?xì)獗硎Ｓ鄽饬拷抵猎O(shè)定值時(shí)，燃?xì)獗響?yīng)能自動(dòng)關(guān)閉閥門，切斷氣源；再次輸入氣量后，燃?xì)獗響?yīng)自動(dòng)恢復(fù)供氣；當(dāng)電源電壓降至設(shè)計(jì)電壓時(shí)，能在設(shè)定時(shí)間內(nèi)關(guān)閥；當(dāng)具有遠(yuǎn)傳功能時(shí)能在遠(yuǎn)程控制關(guān)斷閥門。

3、數(shù)據(jù)功能：具有數(shù)據(jù)上傳、數(shù)據(jù)儲(chǔ)存與恢復(fù)功能。斷電后能保持?jǐn)?shù)據(jù)，恢復(fù)供電后能正常工作，且數(shù)據(jù)與斷電前一致；數(shù)據(jù)保存時(shí)間不少于24個(gè)月；上傳數(shù)據(jù)與表內(nèi)數(shù)據(jù)一致。

4、防護(hù)功能：具備經(jīng)外力破壞方能拆卸的防護(hù)封??；外殼防護(hù)等級(jí)符合GB 4208中IP64等級(jí)要求。

5、抗干擾性能：防靜電和磁場(chǎng)干擾，被干擾能正常使用或自動(dòng)關(guān)閉閥門；靜電放電抗擾度符合GB/T 17626.2中的2級(jí)標(biāo)準(zhǔn)要求；對(duì)輻射電磁場(chǎng)不敏感，符合GB/T 17626.3中的3級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)要求。

6、防爆性能：電子部件防爆性能符合GB 3836.1和GB 3836.4相關(guān)要求；閥門

密封性好，當(dāng)閥門處于關(guān)閉狀態(tài)，進(jìn)氣壓力為5kPa時(shí)，閥門的允許內(nèi)泄漏量小于等于0.55L/h；輸入1.5倍的最大工作壓力時(shí)整機(jī)不泄露。

 

四、規(guī)范性標(biāo)準(zhǔn)文件

GB 3836.1  爆炸性環(huán)境  第1部分：設(shè)備  通用要求

GB 3836.4  爆炸性環(huán)境  第4部分：由本質(zhì)安全型“i”保護(hù)的設(shè)備

GB 4208   外殼防護(hù)等級(jí)（IP代碼）

GB/T 6968  膜式燃?xì)獗?br />
GB/T 2423.17  電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn) 第2部分：試驗(yàn)方法 試驗(yàn)Ka：鹽霧

GB/T 17626.2  電磁兼容  試驗(yàn)和測(cè)量技術(shù)  靜電放電抗擾度試驗(yàn)

GB/T 17626.3  電磁兼容  試驗(yàn)和測(cè)量技術(shù)  射頻電磁場(chǎng)輻射抗擾度試驗(yàn)

CJ/T 112-2008  IC卡膜式燃?xì)獗?br />
CJ/T 188  用戶計(jì)量數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)條件

JJG 577-2005  膜式煤氣表檢定規(guī)程