根據(jù)轉(zhuǎn)換器的安裝方式,，超聲波流量計(jì)可分為外夾式,、管段式和插入式。外夾式超聲波流量計(jì)是將換能器連接到外部通道的超聲波流量計(jì),。
1,、設(shè)計(jì)選型
外夾式超聲波流量計(jì)主要用于測(cè)量管外和管道附近的換能器安裝。信號(hào)發(fā)生通道和信號(hào)接收通道是一種比較復(fù)雜的轉(zhuǎn)換器安裝方式,，需要合適的設(shè)備穿過管道和液體介質(zhì),，粗略的測(cè)量結(jié)果并不準(zhǔn)確。因此,，在選擇傳感器時(shí),，必須考慮傳感器的防護(hù)等級(jí)，海洋石油平臺(tái)根據(jù)使用環(huán)境一般選擇IP56以上,，另外,，還需考慮傳感器安裝位置的選擇。
閥門,、泵和大功率設(shè)備應(yīng)盡量遠(yuǎn)離管道安裝,，以免外界因素對(duì)測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生重大影響。流量計(jì)探頭安裝時(shí)盡量將探頭安裝在光滑的地方,，或在管道安裝位置使用砂紙等拋光劑處理銹跡和瀝青,，或使用雙工消除位置不平整。還應(yīng)采用專用設(shè)備用外夾固定超聲波流量計(jì),，避免影響流體流量測(cè)量的連續(xù)性,。另外,，由于測(cè)量管段條件復(fù)雜，難以接近和觀察,，便攜式流量計(jì)可用于提高測(cè)量的穩(wěn)定性和可靠性,。
2、實(shí)際應(yīng)用
根據(jù)深水油氣田開發(fā)設(shè)計(jì)原則,，首先考慮是測(cè)量方式可靠,，即：①取樣裝置在運(yùn)行中不會(huì)發(fā)生機(jī)械強(qiáng)度或電氣回路故障而引起事故；②測(cè)量?jī)x表無論在正常生產(chǎn)或故障情況下都不會(huì)影響生產(chǎn)系統(tǒng)的安全,。因此,，在高溫高壓下沖蝕較嚴(yán)重的場(chǎng)合，不推薦使用結(jié)構(gòu)強(qiáng)度低的靶式,、渦輪或插入式流量計(jì)。參照此設(shè)計(jì)原則,，南海某油氣田深水開發(fā)氣田所選用的為外夾式超聲波流量計(jì),。
3、安裝位置
為避免環(huán)境等外界因素對(duì)外夾式超聲波流量計(jì)的測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生重大影響,，相關(guān)工作人員應(yīng)連續(xù)按標(biāo)準(zhǔn)順序安裝帶支架的開關(guān),、探頭等器件。選擇流量計(jì)的安裝位置時(shí),，要考慮對(duì)直管段的要求,，原則是前10D后5D，并保證流量計(jì)安裝在相對(duì)平坦的位置,。為確保測(cè)量管內(nèi)沒有異物或氣泡,，外夾式超聲波流量計(jì)應(yīng)與管子成45°安裝，最好在水平中心,。此外,，應(yīng)確保流量計(jì)安裝周圍沒有瀝青、鐵銹等,，必要時(shí)用砂紙等工具打磨,，完成流量計(jì)安裝的表面處理。安裝階段分為傳感器安裝和探頭安裝,。在安裝轉(zhuǎn)換器時(shí),，要獲得轉(zhuǎn)換器的型號(hào)、類型和距離,，必須輸入管道的外徑,、壁厚、材質(zhì)等參數(shù),，以便對(duì)外夾式超聲波流量計(jì)進(jìn)行綜合分析,。
與其他流量計(jì)相比,，當(dāng)信噪比低于10∶1時(shí)，外夾式超聲波流量計(jì)會(huì)因強(qiáng)烈的噪聲干擾而影響超聲波信號(hào)的傳輸,，從而影響測(cè)量精度,。因此，轉(zhuǎn)換器安裝的管道可采用氣體耦合進(jìn)行預(yù)處理,，減少液體中氣體的排放,，減少外界噪聲對(duì)超聲波流量計(jì)和測(cè)量過程的影響。安裝探頭時(shí),，應(yīng)選擇水平位置,，將探頭直徑設(shè)置在水平或垂直管道兩側(cè)45℃以內(nèi)，然后在安裝位置對(duì)管道進(jìn)行合理研磨,。計(jì)算探頭安裝距離,，注意探頭安裝在一個(gè)軸平面上。同時(shí),，應(yīng)監(jiān)測(cè)探頭裝置的防水性能,。測(cè)量密封探頭周圍可使用硅膠，確保測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確,。
4,、注意事項(xiàng)
在已知的管道材質(zhì)和液體中，根據(jù)管道壁厚和管徑計(jì)算外夾式高速超聲波流量計(jì)的安裝距離,。應(yīng)保證距離,、流量和管道內(nèi)徑的誤差分別為+1.0%、+1.0~+2.0%和+2.0%,，使測(cè)量值與實(shí)際值一致,。為保證測(cè)量值的穩(wěn)定性，外置超聲波流量計(jì)預(yù)熱30min,，根據(jù)流量計(jì)和測(cè)量管的大小,，正確選擇校正系數(shù)。為避免影響測(cè)量,，請(qǐng)確保外接超聲波流量計(jì)夾子的超聲波信號(hào)線的長(zhǎng)度上下游相同,。另外，帶外夾的超聲波流量計(jì)探頭是保證超聲波信號(hào)強(qiáng)度的關(guān)鍵,。在實(shí)際安裝過程中,，需要事先確定下一次移動(dòng)要到達(dá)的測(cè)量位置，同時(shí)移動(dòng)兩個(gè)探頭到達(dá)最佳檢測(cè)點(diǎn),，確定安裝距離,，將設(shè)備安裝在其他位置超聲波外部鉗形流量計(jì)的部件，以確保外夾式超聲波流量計(jì)測(cè)量的有效性,。
5,、使用過程
超聲波流量計(jì)測(cè)量管道內(nèi)的流量時(shí),，可以充分發(fā)揮外夾式超聲波流量計(jì)的優(yōu)點(diǎn)，不適合上下方向的場(chǎng)合,，盡量在單層管道上安裝超聲波外夾管流量計(jì),，保證測(cè)量結(jié)果保持在高精度范圍內(nèi)，保證原始純超聲波信號(hào)不產(chǎn)生誤差,。
