浅析耦合剂在外夹式超声波流量计应用中的作用

外夹式超声波流量计以安装方便，维护量小无接触测量等优点广泛应用于供水行业。外夹式超声波流量计应用于测量液体流速对双向声波信号的影响。它的两个换能器（T1，T2）以一定的间距安装在管壁外，交替发射和接受超声波。当声波在静止的流体中传播时，从T1到T2的声波信号传送时间与从T2到T1的传送时间相同;当流体流动时，上游换能器T1向下游换能器T2发射一个信号，同时下游也向上游发射信号，而流体流速作用于声波信号，将加快从上游到下游方向的信号速度，同时减慢从下游到上游方向的信号速度，两个信号之间产生了时间差，由此求得液体的流速，再与圆管的流通截面积相乘，计算出流量。
 
外夹式超声波流量计采用智能型计算器，大容量的数据记录仪，有200KB到1MB的数据存储器，可以储流量测量的历史数据，便于判断仪表故障，方便计量结算。外夹式超声波流量计的系统设有自诊断功能，可对管道中流体状态进行分析。当测量条件满足工作要求后，能自动恢复原工作状态。仪表性能稳定，一般的外夹式流量计准确度为1%-2%，可以满足循环水测量的需要。由换能器和转换器两部分构成。换能器安装在被测管道的外壁上，无需将管道截断或流体停流。是一种非接触式测量，不阻挠管道内流体的流动，无压力损失，无水质泄漏，安装简单操作方便，量程范围广，适合各种口径的管道。智能度高，仪表维护量小。
 
为保证和管道充分接触，安装换能器时需要往管道表面均匀的涂一层耦合剂，一般厚度为（2mm-3mm）。将耦合剂内的气泡和颗粒挤出去，使换能器的发射面紧密贴在管壁上。测量循环水的流量计多安装在水井中，环境潮湿，有时会被水淹，如果选用一般的耦合剂，在短时间内便会失效，影响测量准确度。因此，必须选用特制的防水耦合剂，耦合剂应在有效期内使用。
 
外夹式超声波流量计耦合剂是用来作为探头与被测材料之间的高频超声能量传递的。如果选择种类或使用方法不当将有可能造成误差或耦合标志闪烁，无法测值。耦合剂应适量使用，涂沫均匀。选择合适种类的耦合剂是重要的，当使用在光滑材料表面时，低粘度的耦合剂（如随机配置的耦合剂、轻机油等）是很合适的。当使用在粗糙材料表面，或垂直表面及顶面时，可使用粘度较高的耦合剂（如甘油膏、黄油、润滑脂等）。各种配方的耦合剂各地均有售。
 
外夹式超声波流量计换能器安装位置对测量准确度的影响。换能器的安装有反射式（V型）和直射式（Z型）两种方式。利用Z法安装声速行程短，可增强信号强度。我厂用于测量进水的两台流量计先后采用了两种方式进行安装，Z法测量效果明显优于V法。管道参数设置准确与否，与测量准确度关系密切。如果管道材质及尺寸的设置与实际不相符，将使理论管道流通截面积与实际流通截面积产生误差，导致最终结果不准确。另外，换能器之间的发射间距是根据流体（声速，动力黏度），管道（材质和尺寸），换能器的安装方式（V法或Z法）等各种参数综合运算的结果，换能器的安装距离产生偏差，也会引起大的测量误差。
 
外夹式超声波流量计应用于大口径管道循环水量的测量具有明显的优越性。因此正确安装，使用和维护，才能获得更好的效果。