衬胶管道流量测量传感器技术研究

冯旭东，张回回，邢书晨

（西安石油大学，陕西西安，710065）

0 引言

在火电厂脱硫过程中，石膏浆液作为脱硫剂被循环使用，目的是使其与烟气反复接触吸收SO2等酸性有害气体，但浆液是含有固体颗粒的酸性液体，这会导致循环泵在运行一段时间后会出现腐蚀和磨损，造成泵的效率下降，增加能耗[1]。因此，需要定期对循环泵的效率进行测定和评价，及时维护以降低其能耗。泵口管道中浆液的流量值是计算泵效率的重要参数，所以，准确测量出浆液的流量对评价泵的效率至关重要。但输送浆液的连接管道均使用抗腐蚀的衬胶管道，在不影响生产的情况下选择非接触式超声波流量测量方式符合现场环境要求。目前常见的超声波流量计使用的传感器一般由两只组成，安装在管道上呈一定的角度，发射传感器被驱动产生超声波信号，接收传感器接收到含有流量信息的超声波信号，再经过处理后即可得到管道中流体的流量[3-5]。但是，这类传感器并不适合在衬胶管道上使用，针对这一问题设计了一种可用于衬胶管道流量测量的传感器，在敏感材料、传感器结构和工艺上进行了针对性设计，通过试验验证，实现了对衬胶管道流体收、发信号的功能。同时，在试验中通过适当的阻抗匹配，可用于时差和频差两种测量方式，有一定的通用性。

1 传感器的结构及工艺

超声波传感器主要由压电材料、透声声楔、保护外壳组成。其中压电材料为压电陶瓷PZT-4.0 圆薄片，其直径为20mm，厚度为2mm；……