要点

  • 传感器绑在管道外壁,钢管、球墨铸铁管、PE 管、PVC 管都能装,不停泵、不断管、无压损。
  • 管径按型号覆盖:U11 15–5000 mm(±0.5%,重复性 0.1%),U10S PRO 15–1200 mm(±1%),U20 手持式 25–1200 mm(±1%)。
  • 正反向都能测:U11 和 U20 流速 ±0.01~±12 m/s,U10 系列 ±0.03~±5 m/s;备用泵止回阀内漏时,该泵出水管会显示负流量。
  • U10 系列和 U11 输出任选 2 路:4–20 mA、RS485 / RS232 Modbus、OCT 脉冲、继电器,可选 HART。
  • 外夹表比对是现场核对,不是检定;用于贸易结算的水表按《计量法》和地方计量部门要求检定。

泵站为什么用外夹式超声波流量计?

因为泵站很难为了装表、拆表把管道排空。外夹式超声波流量计的两只传感器装在管外,顺流、逆流各发一次超声脉冲,时间差对应流速,乘以管道内截面积得到流量,测量方法见 ISO 12242(见文末参考资料)。

国内水司和工厂泵房找我们问的,基本是三件事。一是每台泵到底打了多少水:很多泵站只有出厂总表,每台泵的出力和多年衰减没人知道,泵站节能改造前要先摸清。二是在线表还准不准:出厂水量、产销差、漏损率都靠这块表,拆下来送检要停泵,还要找备用短管。三是 DMA 分区进了多少水:分区计量和漏损控制(行业标准可参考 CJJ 92《城镇供水管网漏损控制及评定标准》)首先看夜间最小流量,可不少分区进水井要么没表,要么是老表。外夹式流量计通用选型(管材、精度等级、常见错误)见外夹式超声波流量计怎么选,本文只讲泵站和比对。

泵站与 DMA 分区计量外夹式超声波流量计测点示意图:各泵出水管 P1–P3、出水总管 H、原有流量计旁比对点 V、DMA 分区进水 D 为适用测点;靠近水泵的吸水总管 S 和非满管重力流 G 不适用
各泵出水 P1–P3、出水总管 H、原有表旁比对点 V、DMA 进水 D 适合外夹测量;靠近水泵的吸水总管 S、非满管重力流 G 不适用

泵站与供水管网典型测点选型表

下表管径为国内水司和工厂泵房常见情况,仅供选型参考,以现场实测为准;型号参数取自西格门外夹式超声波流量计产品页与规格书。

测点常见管道介质建议型号订货前要确认
水厂送水泵房 / 加压泵站出水总管钢管、球墨铸铁管 DN300–DN1200出厂水、原水(清水),常温U11(15–5000 mm,±0.5%),大管用 Z 法汇流管后最长直管段;内衬种类和厚度;接 SCADA 的输出方式
单台水泵出水管钢管、球墨铸铁管 DN100–DN500清水固定式 U10S PRO(±1%);做泵测试用 U20离止回阀、闸阀的距离;要不要看备用泵的倒流
二次供水泵房(高层小区、园区)不锈钢管、钢管 DN50–DN200自来水U10S PRO;小管 DN15–DN65 用 U12泵房供电;与变频泵控制柜的距离;输出接物业平台还是水司平台
DMA 分区进水井球墨铸铁管、PE 管、钢管 DN50–DN300自来水,夜间流量小固定式 U11(流速 ±0.01 m/s 起);先摸底用 U20最小夜间流量;双路进水会不会倒流;井内积水和进出条件
清水池、高位水池进出水管钢管、球墨铸铁管 DN200–DN800清水;出水管低水位时可能带气U11 或 U10S PRO低水位时出水管能否保持满管
在线流量计比对(电磁表、机械水表)以上各类,25–1200 mm清水U20 手持式(±1%,P2 至 +80 ℃)原表旁边的直管段;一段稳定流量时间;原表标称精度

泵房现场安装难点与处理办法

难点原因处理办法
泵、止回阀、闸阀挤在一起,直管段短泵房布置紧凑,单泵出水管几倍管径内就有变径、止回阀和闸阀按上游约 10D、下游约 5D 找测点;单泵管达不到时,以出水总管计量全站,单泵管只做泵与泵之间的相对比较;操作步骤见安装方法文章和视频
泵后旋流、空间弯头水泵蜗壳和不同平面的两个弯头会让流速分布偏斜、带旋转实用的检查办法:把传感器绕管转 90° 再测一次,两次读数差得明显就往下游移或改到总管;大管用 Z 法对装
启泵后夹气、高点积气吸水口旋涡吸气、启泵时管内残留空气水平管传感器装在 3 点或 9 点钟侧面,不装在顶部;避开高点和排气阀;每次启泵后等信号稳定再记录
球墨铸铁管水泥砂浆内衬、老管结瘤国内供水管大量是带水泥砂浆内衬的球墨铸铁管,老灰口铸铁管内壁结瘤设置时录入内衬材料和厚度;用卷尺量周长算外径、测厚仪测壁厚,不按公称尺寸填;先看信号强度和信号质量再用读数;混凝土管、水泥内衬钢管信号不可靠
水泵振动、变频器干扰、阀门井积水泵组振动、变频柜电缆多;分区进水井经常积水用链条夹具固定、耦合剂涂足;传感器电缆远离变频器和电机电缆;传感器 IP68、U10 系列主机 IP65(防护等级按 IEC 60529),会淹的井里只放传感器,主机放井外;U10 系列 / U11 传感器电缆标准 9 m,定制最长 274 m;下井按有限空间作业规定执行

V 法、Z 法的间距和操作步骤见外夹式流量计安装方法;U20 手持式的完整操作可以直接看便携式超声波流量计安装(视频),固定式主机接线见固定式流量计安装接线(视频)。

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在线流量计准不准,外夹表怎么比对?

把 U20 手持式外夹超声波流量计装在原表旁边的直管段上,在一段稳定流量时间里同时记录两台表,按平均值或同时段累计量比较,再用两台表的合成误差判断。步骤:

  1. 在 U20 测点实测外径和壁厚,录入管材、内衬和介质;外径填错,每个读数都会带固定偏差。
  2. 按计算的间距装传感器,看信号强度和信号质量,再核对流速和这台泵的工况是否对得上。
  3. 两台表同时段记录,至少几分钟的稳定运行,建议覆盖一个完整的开泵周期;U20 数据存 SD 卡,记录间隔 1–99999 秒可调。
  4. 比较同时段平均流量或累计量,不比单个瞬时读数。

判断标准要实事求是:U20 ±1%,原表标称例如 ±0.5%,两台表都在精度范围内时读数也可能相差约 ±1.5%(计算值,两台误差直接相加)。差值在这个范围内,说明原表读数基本可信;差值更大且反复测都一样,就该检查原表的安装、参数设置和电极,或者送检。外夹表比对不能代替法定计量检定,贸易结算表仍按计量部门要求检定。

DMA 分区夜间最小流量,外夹表测得出来吗?

满管就测得出来,关键看流速。夜间分区进水的流速经常只有每秒几厘米,例如 DN300 进水管流速 0.05 m/s,流量约 12.7 m³/h(按 300 mm 内径的计算值);U11 从 ±0.01 m/s 起测,U10 系列从 ±0.03 m/s 起测。同一条线上有较小管径的管段,就装在小管段上,流速和信号都更好。双路进水的分区夜里可能倒流,所以要选正反向都能测的表,通过 RS485 Modbus 把流量和累计量送到水司 SCADA 或智慧水务平台。只摸底一个晚上可以用 U20(一次充电约 16 小时);要长期监测,就在进水井装带供电的固定式表。

单泵流量、倒流和泵曲线

出水总管装一台固定表,再拿 U20 逐台测泵,就能知道每台泵在实际工况点打多少水;配上进出口压力变送器的扬程数据,就能把每台泵放到泵曲线上,看出叶轮磨损和效率下降,作为泵站节能改造的依据。外夹表装在备用泵出水管上,如果止回阀关不严、水从停着的泵倒流回去,读数会是负值。泵效测试和能效审计的完整方法另文介绍,这里要说明的是:每条泵出水管都能在不停泵的情况下测。

泵站哪些管线不适合用外夹式超声波流量计?

靠近水泵的吸水管、非满管和重力流管、混凝土管、原污水和污泥、防爆区域都不适合。具体是:

  • 紧挨水泵的吸水总管:压力低、易吸气,直管段太短。
  • 非满管重力流管、溢流管、明渠:时差法要求满管。
  • 混凝土管、水泥内衬钢管、结瘤严重的老铸铁管:录入内衬后信号仍然弱的不能用。
  • 污水提升泵站的原污水、污泥、雨水泵站含沙水:悬浮物散射超声信号;污水厂处理后出水和中水回用管道能测,见污水厂出水与中水回用流量测量。
  • 启泵瞬间、排气阀和高点下方的带气水。
  • 划为防爆区域的场所(如部分污水泵站集水井):西格门超声波流量计无防爆型号。

泵站选型要看的参数

参数U10 / U10S PROU11U20 手持式
管径U10 25–1200 mm;U10S PRO 15–1200 mm15–5000 mm25–1200 mm
精度 / 重复性±1% / 0.2%±0.5% / 0.1%±1%
流速±0.03~±5 m/s±0.01~±12 m/s±0.01~±12 m/s
供电10–36 V DC,可选 90–245 V AC10–36 V DC 或 90–245 V AC3000 mAh 锂电池,一次充电约 16 小时
输出 / 记录4–20 mA、OCT 脉冲、继电器、RS232 / RS485 Modbus 任选 2 路,可选 HART;U10 系列支持最大 32 GB SD 卡SD 卡最大 32 GB,记录间隔 1–99999 秒
防护主机 IP65,传感器 IP68传感器 IP68P2 / P2H 传感器 IP68
认证CE(防爆型号:无)
西格门 U10S PRO 彩屏壁挂式外夹超声波流量计,用于泵站单泵出水管和加压泵站长期计量
U10S PRO 彩屏壁挂式:15–1200 mm,用于单泵出水管、加压泵站和二次供水泵房长期计量

流量信号怎么接 SCADA、智慧水务平台?

瞬时流量用 4–20 mA 进 PLC 或 RTU 模拟量(信号标准见 IEC 60381-1),流量、累计量和诊断数据用 RS485 Modbus 上传。U10 系列和 U11 两路输出可同时用,例如"4–20 mA + RS485 Modbus";DMA 井里已有 RTU 计数口的,用 OCT 脉冲接累计;单泵断流报警用继电器。大型公用工程的同类做法见电厂循环冷却水流量测量和钢厂冷却水流量测量;原理一分钟看懂:超声波流量计时差法原理(视频)。

资料下载

📥 下载 U11 规格书(PDF) 含选型代码与传感器一览;更多资料见资料下载中心,贴牌定制见外夹式超声波流量计贴牌 OEM

西格门工厂超声波流量计水流量测试线,出货前逐台测试
西格门工厂水流量测试线:超声波流量计出货前逐台测试,过程见生产与标定视频

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随报价确认批量交期与起订量
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西格门传感器(SEGMENsensor)为西格门(深圳)工业发展有限公司自有品牌;工厂直供,按需报价,价格取决于固定式还是手持式、管径与传感器类型、精度、输出、供电、电缆长度和数量;付款方式:100% 预付(电汇);质保 12 个月。

常见问题 FAQ

能,作为现场核对。把 U20 装在原表旁的直管段上,稳定流量下同时段记录两台表,比较平均值或累计量。U20 ±1%、原表 ±0.5% 时,相差约 ±1.5% 以内都在两台表精度范围内(计算值);比对不能代替法定计量检定。
装在出水侧。紧挨水泵的吸水总管压力低、易吸气、直管段短;选出水管或出水总管的满管直管段,上游约 10D、下游约 5D 没有管件,信号最稳。
满管就能测。U11 从 ±0.01 m/s 起测,U10 系列从 ±0.03 m/s 起测,正反向都能测。DN300 进水管流速 0.05 m/s 时流量约 12.7 m³/h(计算值),尽量装在较小管径的管段上提高流速。
一般可以,设置时录入内衬材料和厚度,信号强度和信号质量合格再用读数。混凝土管、水泥内衬钢管和结瘤严重的老铸铁管信号不可靠。
能。西格门外夹式流量计正反向都能测,备用泵止回阀关不严、水从停着的泵倒流时,该泵出水管读数为负值。
验证样品 1–5 件、5–7 个工作日;批量交期和起订量随报价确认。询盘工作日 24 小时内回复。

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作者:西格门传感器工程团队 · 更新日期:2026-10-30