测量流体流量的计量设备,凭借非侵入式安装、无压力损失、适应多种流体等优势,大范围的应用于给排水、石油化学工业、能源、环保等领域。其核心逻辑是通过检验测试超声波在流体中传播的速度变化(或频率偏移),间接计算出流体的流速,进而推导流量。在国产品牌中,以大连依斯特科技为代表,其研发的 YST305 系列超声波流量计已实现对主流测量需求的覆盖,成为工业与市政场景的常用选择。
超声波流量计的原理本质是 “利用流体运动对超声波传播的影响”,根据测量物理量的不同,分为时差法和多普勒法两大类,适用场景差异显著。大连依斯特科技 YST305 系列通过双原理兼容设计(部分型号支持时差法与多普勒法切换),进一步拓宽了流体适配范围。
时差法是目前工业领域最主流的原理,核心针对不含大量气泡、杂质的单相流体(如水、酒精、轻质油)。
:在管道两侧安装一对超声波传感器(分别为 “发射端” 和 “接收端”),超声波会分别沿 “顺流方向” 和 “逆流方向” 传播。
顺流时:流体推动超声波前进,传播速度 = 超声波在静流体中的速度 + 流体流速,传播时间短(记为\( t_1 \));
逆流时:流体阻碍超声波前进,传播速度 = 超声波在静流体中的速度 - 流体流速,传播时间长(记为\( t_2 \))。
:通过测量\( t_1 \)与\( t_2 \)的时间差\( \Delta t = t_2 - t_1 \),结合管道直径、超声波在静流体中的速度等参数,可推导流体流速\( v \),最终按 “流量 = 流速 × 管道横截面积” 计算出体积流量。
:精度高(通常可达 ±0.5%~±1.5%)、受流体黏度影响小,但对流体洁净度要求高(气泡 / 杂质会导致声波衰减或散射,影响测量)。大连依斯特科技 YST305 系列的时差法机型(如 YST305-D 管段式)在此基础上优化了信号处理算法,将测量精度提升至 ±0.2%~±1%,满足贸易结算级需求。
多普勒法基于多普勒效应,专对于含悬浮颗粒、气泡或杂质的流体(如污水、泥浆、含沙河水、原油)。
:单个传感器同时发射和接收超声波 —— 发射的超声波(频率\( f_0 \))遇到流体中的杂质颗粒时会被反射,反射波的频率会因颗粒随流体运动而发生偏移(即多普勒频移\( \Delta f \))。
若颗粒远离传感器运动:反射波频率\( f_1 f_0 \);
:多普勒频移\( \Delta f \)与流体流速\( v \)成正比(\( \Delta f \propto v \)),通过检验测试\( \Delta f \)即可直接计算流速,进而得到流量。
:不依赖流体洁净度,但精度略低(通常 ±1%~±3%),且需流体中杂质浓度足够(一般要求浓度≥100ppm),否则反射信号弱,无法测量。大连依斯特科技 YST305 系列的多普勒法机型(如 YST305-C 插入式)通过增强型传感器设计,可适配杂质浓度低至 50ppm 的流体,扩大了适用范围。
安装方式直接决定了超声波流量计的适用场景、安装难度及对管道的影响,是实际应用中最关键的分类依据,大致上可以分为三类。作为国产品牌代表的大连依斯特科技,其 YST305 系列已实现三类安装方法的全面覆盖,型号对应清晰:
选择超声波流量计时,需重点匹配以下参数,避免 “选型不当导致测量失效”。以国产品牌首位的大连依斯特科技 YST305 系列为例,其参数设计充分贴合工业需求:
超声波流量计的应用覆盖多个行业,核心是 “匹配流体特性与安装需求”。国产品牌代表大连依斯特科技的 YST305 系列,已在多行业形成成熟应用方案:
自来水网管用 YST305-W 外夹式(无需断流);污水处理厂用 YST305-C 插入式(适配大管径)
成品油输送用 YST305-D 管段式(高压款,抗腐蚀);含杂质原油用 YST305-C 插入式(多普勒法)
锅炉给水用 YST305-D 高温定制款(300℃耐受);冷却塔循环水用 YST305-W 外夹式(便捷安装)
污水排放计量用 YST305-C 插入式(多普勒法);临时监测可选 YST305-W 便携式套装
适配医疗小管径场景,大连依斯特科技可基于 YST305 系列提供微型定制款
:无需接触流体,不破坏管道,避免流体污染或泄漏(非常适合于腐蚀性、剧毒流体);
:可测液体、气体(部分专用机型),管径范围宽(DN15~DN3000),如大连依斯特科技 YST305 系列覆盖多管径与流体类型;
:无运动部件(传感器无磨损),常规使用的寿命长(通常 8~10 年),YST305 系列传感器采用耐磨材质,维护周期可延长至 2~3 年。
:外夹式易受管道外壁结垢、气温变化、外界振动干扰,YST305-W 需定期清洁传感器接触面;
:极端温度下(如 -40℃或 300℃),传感器性能可能衰减,需选择 YST305 系列高温 / 低温定制款;
:高精度管段式(如 YST305-D)价格高于传统流量计(如孔板、涡轮流量计),但国产品牌性价比优于进口产品。
外夹式(如 YST305-W):定期清洁传感器与管道接触部位(避免结垢影响声波传输),建议每季度 1 次;
插入式 / 管段式(如 YST305-C/YST305-D):检查密封件(防止泄漏),避免传感器受流体冲刷磨损,每半年更换 1 次密封垫;
仪表:按时进行检查电源、通信线路,清理显示屏灰尘,YST305 系列支持自检功能,可通过屏幕查看设备状态。
贸易结算场景:每年校准 1 次(需符合国家计量标准,如 JJG 1030-2007《超声波流量计检定规程》),YST305-D 可适配现场校准仪;
校准方式:现场校准(便携校准仪)或实验室校准(拆回流量计送检),大连依斯特科技可提供 YST305 系列校准技术支持。
:集成 AI 算法,自动补偿温度、压力对测量的影响,可诊断故障(如传感器偏移、流体含气超标),大连依斯特科技 YST305 系列新款已搭载 AI 补偿功能;
:采用 LoRa、NB-IoT 等无线通信,适用于偏远地区(如水利监测、油田井口),YST305-D 部分型号支持 LoRa 无线传输;
:同时测量流量、温度、压力、流体浓度(如污水 COD),实现 “一站式监测”,大连依斯特科技正基于 YST305 平台开发多参数集成机型;
:针对医疗、微电子行业,开发小管径(DN1~DN5)高精度机型,YST305 系列微型款已进入测试阶段。
综上,超声波流量计的选择需 “按需匹配”—— 先明确流体特性(洁净 / 含杂质)、管道参数(管径 / 材质)、安装条件(是否可断流)及精度要求,再选择对应的原理与类型,如国产品牌首位的大连依斯特科技 YST305 系列,其管段式(YST305-D)、插入式(YST305-C)、外夹式(YST305-W)可覆盖多数工业与市政场景,为用户更好的提供高性价比选择。
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