超声波流量计(能量表)是一种非接触测量仪器,基于声学多普勒效应,主要用于测量各种能够传导超声波的单一均匀液体的流量(热量),在化工、冶金、医学、供水等多种领域都有广泛的应用。工程实践中常用的便携式/手持式超声波流量计(能量表),其信号获取部件通常为外夹式传感器,使用时按照一定的技术要求将外夹式传感器固定在被测管道上,在超声波流量计(能量表)上读取转换后的流量及热量等物理参数,其安装距离由被测管道的管径、壁厚等参数确定。
外夹式传感器的安装方式主要有v法和z法两种,分别适用于内径15~200mm、内径200~6000mm的管道。两种方式的主要区别在于,v法安装时两个传感器位于管道同一条母线上,二者中心连线与管轴平行;z法安装的两个传感器分别位于两条相对的母线上,两个传感器的中心连线与管轴相交。由此可见,外夹式传感器的安装精度直接影响最终测量结果的精度,是一个重要的关键步骤。无论采用哪种方法,影响安装精度的因素主要有两点,其一是两传感器中心连线与管轴的偏角误差,其二是两传感器中心在被测管道轴向的投影间距误差。
现有技术条件下,外夹式传感器的安装方法多采用式安装固定,即采用扎带将传感器绑定在被测管道的外壁上。容易得出结论,这种方法较为粗放,难以保证两传感器中心的连线方位及投影间距准确符合安装要求,尤其当被测管道直径较大或管道存在倾斜时,这种不确定性更易出现,从而对测量结果引入难以的系统误差。
综上所述,急需设计一种用于安装外夹式传感器的可调节固定装置,通过参数量化传感器的安装过程,保证安装精度,并能够重复用于不同直径管道上传感器的安装测量。