[摘 要] 通过对超声流量计在液相及固液两相测量中的应用和实测数据分析，阐述了利用 超声流量计测量污水、清水、泥浆等液相及固液两相流流量应注意的问题，以及与 三角堰流量计、电磁式流量计相比较的优点。
[关键词] 超声流量计；两相流；测量；注意事项
0 引 言
在工农业生产中，有许多液相及固液两相流体的流量需要精确测定，对于其中含有悬浮固体 颗粒量较高的工业流体和高浊度、高浓度的污水来讲，采用传统的测量方法测量流量，由于测量设 备自身的缺陷，测量数据与实际流量之间误差甚大，不能满足现代科学管理的需要。
近年来，超声流量计技术日益成熟，在液相测 量中取得了显著的实效，受到了广大用户的关注。 但在固液两相流测量中，尤其是在含有大颗粒固 体、高浊度、高浓度的污水测量中，效果到底如何 值得探讨。本文通过对某污水处理厂应用超声流量计测量液相及固液两相流流体流量的实测，取 得了一些技术数据，探讨了超声流量计在液相及固液两相测量中的应用。
1 某污水处理厂情况简介
某污水处理厂是一座日处理能力8 000 t的 污水处理厂，在生产的过程中，有三处的流量需要 精确测定，一是污水进水流量，二是污水经处理后 再回用部分的流量，三是污泥回流流量。这三种 液体各自具有不同的特点，其特点和状态如表1 所示。
该污水处理厂曾先后使用过三角堰流量计及电磁流量计进行流量测量,除回用水流量测量效果较好外,其余都不很理想,或者根本不能用于测量。为了解决这一问题，在多方比较的基础上，该 污水处理厂最后采用了超声流量计进行测量，通 过实际应用，不仅提高了回用水的测量精度，而且 有效地解决了固液两相流量的测量问题。
2超声流量计简介
超声流量计近年来广泛应用于排水工程，它 是在管路的外侧壁上下游相向地安装一对能发射 和接收超声波的探头，即超声波发生器和接收器， 并使每个探头能接收另一个探头发出的波信号。
根据运动学原理¨ ，传播时间之差为△ ：
△T=2 Vd COS O／C 即 =C △ 2dcos 式中 c一静止流体中声速； 一流体速度； D一探头之间的距离； 一速度矢量和探头取向间所形成的角 度。
利用流体传播超声的特性，声波向上游传播 时速度为C+ ，声波向下游传播速度为C— ， 传播的时间有差值△ ，即速度差。
从上式可以看出，从发生器发出的超声波传 到接收器的速度变化与管路内的流体流速成正 比。根据这个原理，把管道参数置人仪器，采集数 据经变换器变换即得到瞬时流量，并得累计流量。
该厂所使用流量计将转换器连接到标准工业 控制计算机上，从而可以更方便地对流量计进行 控制，对数据进行各种操作，如读取、存储、打印、 分析等 。
3 超声流量计在实际测量中的应用
3.1 几组实测结果
下面是随机从计算机中抽取的某一日一个小时之内的几组数据,从数据中可以看出采用超声流量计测量数据精确度较高,满足现代企业科学管理的需要,且读数据方便.从信号强度上可看出,测量清水及含有少量固体颗粒、有一定浊度及浓度的污水时，测量信号很强，在测量回流污泥时，信号强度较低，是由于液体浊度较高，含有较大固体颗粒引起信号衰减造成的，如表2所示。
3．2使用过程中的几点注意事项
(1)被测介质中颗粒不能太大。颗粒太大，超 声波的衰减就增大，测量精度就会下降。
(2)管路中不要产生气窝。在含有过多气泡 的液体中，超声波不易透过，所以空气对超声波的 衰减比较厉害，探头一般应安装在水流上流的管 道上或水平管道的两侧面，不宜安装在管道底部 和顶部，顶部易于集聚气泡，而大的异物通常沿底 部流动。
(3)探头前后设有一定的直管段。传播速度 差法从原理上看是测量超声波传播途径上的平均 流速，因此该测量值是线平均值，流量计受流速分 布的影响很大。所以探头设置的场所应尽可能远 离泵、阀门等流动紊乱的地方，其前后必须设有必 要的直管段，上流侧需要直管段10D以上，下流 侧需要5D左右，探头距离水泵50D以上，距流量 控制阀门30D以上(D为管道直径)。
(4)探头安装的地方不能有腐蚀性气体，以避 免探头腐蚀、损坏。
(5)转换器与流量计主机间的电缆不宜太长， 一般应为50m以下，且远离电磁场，以免受到电 磁场干扰，影响测量精度 。
4发展方向
早期的超声流量计采用电子管电路，笨重且 工作不稳定，并未得到大规模的实际应用。随着 集成电路技术的迅猛发展，高性能、工作稳定的 PLL(锁相环路)技术在流量计中得到了广泛应 用，进入90年代以来，快速傅立叶频谱分析技术(FFr)代替了PLL技术，超声流量计测量精度有 了更大的提高，将来随着新技术的不断开发应用， 超声流量的测量精度将会不断提高，应用范围更 加广泛。
5 结 语 从超声流量计在该厂的实际应用看，由于该流量计不直接与被测介质接触
