クランプ式超音波流量計: 構造分析と V- メソッドの設置

Dec 15, 2025

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- 超音波流量計の研究開発で 15+ 年の経験を持つシニア流量測定エンジニア LiuXing より、

CFD解析認定(ANSYS Fluent Professional)

超音波流量計のクランプ-の構造

超音波流量計のクランプ-の構造

クランプ式超音波流量計は、-非侵襲的な流量測定ツールに属し、さまざまなパイプライン流体の流れの監視に広く使用されています。-その主な利点は、パイプラインの切断や変更が必要ないため、設置コストとメンテナンスの困難さが軽減されることです。超音波クランプオン流量計は、流体内の超音波信号の伝播時間差を利用して流速を測定します。

超音波流量計クランプは、クランプを介してパイプラインの外側に超音波センサーを固定します。設計時には、クランプがさまざまな直径や材質のパイプラインにしっかりとクランプできることを確認する必要があります。通常、センサーには送信機と受信機が含まれており、超音波信号の伝播経路と測定精度を最適化するために、それらの設置位置を合理的に設定する必要があります。

の支持および固定装置超音波流量計クランプオンは通常、さまざまな環境条件に適応できるよう、耐食性と耐高温性を備えた素材を使用して製造されています。{0}{1}{2}さらに、設置中にセンサーの正確な位置合わせを可能にし、異なる直径のパイプラインに適応できるように、調整機構を設計する必要があります。センサーは、超音波信号の正確な送信と処理を確実にするために、効率的な電気接続と信号処理システムを備えて設計される必要があります。同時に、消費電力を削減し、システムから発生する熱を効果的に管理するには、消費電力や熱管理などの面で回路設計を継続的に最適化する必要があります。構造クランプ式超音波流量計の-様子を図 3​​.5 に示します。

 

Structure Diagram of Clamp-on Ultrasonic Flow Meter

図 3.5 超音波流量計のクランプ-の構造図

 

クランプオン超音波流量計は流量計の一種です。-その検出プローブは、パイプライン内を流れる媒体に接触する必要はありません。超音波技術を利用して流速測定を行うには、パイプラインの外面に取り付けるだけで済みます。

一般的に言えば、標準設置効果超音波クランプ式流量計の方式は V- 方式です。設置中、2 つの検出プローブは水平に整列する必要があり、2 つの検出プローブによって形成される直線はパイプラインの軸と平行である必要があります。ただし、クランプ式超音波流量計の検出プローブは2本別々になっているため、検出プローブを配管に固定する場合は通常別々に固定します。したがって、2つの検出プローブによって形成される直線がパイプラインの軸に平行であるかどうかを正確に制御することができないことが多く、設置後の2つの検出プローブの位置に一定の誤差が生じ、検出精度に影響を与えます。

 

よくある質問

Q: 超音波流量計のクランプ-設置における V{0}} 方式と Z- 方式の違いは何ですか?

A: The V-method mounts both transducers on the same side of the pipe, with the ultrasonic signal reflecting once off the opposite wall (suitable for small to medium pipes, 20-300 mm diameter, providing stronger signals). The Z-method places transducers on opposite sides, with a direct path across the pipe (used for larger pipes, >100 mm、厚壁または減衰素材に適しています。-ただし、信号は弱いです)。

 

ultrasonic flow meters using the V-method
V-法を使用した超音波流量計
Schematic diagram of sensor installation
センサー取り付けの概略図

 

Q: 取り付けのずれは、V- 法を使用したクランプ超音波流量計の精度にどのような影響を及ぼしますか?

A: トランスデューサの間隔、角度、または平行度のミスアライメントは、経路長誤差、信号減衰、SNR の低下を引き起こし、TOF(飛行時間)の偏差や 1-5% 以上の流量測定誤差につながります。-- V メソッドの信頼性にとって、正確な位置合わせは非常に重要です。

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非-接触-超音波-流量計-
info-1029-772
ポンプ出口管に取り付けられた超音波流量計

Q: ポータブル クランプ式超音波流量計の構造における主要なコンポーネントは何ですか?{0}}

A: 主なコンポーネントには、ペアの超音波トランスデューサー(送信機 / 受信機)、取り付けクランプまたはストラップ、音響接触用のカップリング ジェル、ディスプレイ付きハンドヘルドまたは壁掛け送信機、信号処理電子機器、携帯用の充電式バッテリーが含まれます。{0}

Q: クランプ式超音波流量計の音響シミュレーションにはどのようなソフトウェアが一般的に使用されますか?{0}

A: COMSOL マルチフィジックス音響モジュールは、波動伝播、圧電トランスデューサ、流体構造結合、クランプ式超音波流量計での通過時間シミュレーションのモデリングに広く使用されています。{0}{1}{2}

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Q: 超音波流量計の-非侵襲クランプ-における通過時間原理の利点は何ですか?

A: -通過時間は、清浄な流体に対して高精度(±1%)、双方向測定、可動部品なし、メンテナンスの手間がかからず、粒子なしで動作します(浮遊物質や気泡が必要で精度が低いドップラーとは異なります)。

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