要点

  • 循环水母管口径大、不能停,外夹式是最常见的补装方式;超过 1200 mm 的管道只有 U11 覆盖(15–5000 mm)。
  • U11 精度 ±0.5%、重复性 0.1%,流速 ±0.01–±12 m/s;U10 / U10S PRO 精度 ±1%,管径最大 1200 mm。
  • 传感器温度:A2 为 -40~+80 ℃,H1A 至 +130 ℃,H2A 至 +180 ℃;介质温度超过 +180 ℃ 的测点不适用。
  • 输出在 4–20 mA、OCT 脉冲、继电器、RS232 / RS485 Modbus 中任选 2 路,可选配 HART,4–20 mA 进 DCS、Modbus 进 SIS 或能源管理系统都可以。
  • 测点要求满管、单相清水,上游 10D、下游 5D 直管段;现场条件达不到时按下文办法处理。

电厂为什么多用外夹式超声波流量计?

因为电厂的很多水系统测点是在机组投运以后才提出来的,而这些管道又不能停。常见的几种情况:节能诊断要算凝汽器和循环水泵的实际流量;化学车间要核对除盐水制水量和补水量;冷却塔要做补水、排污水量平衡;热电联产要给热网供回水加热量计量。外夹式超声波流量计把传感器绑在管道外壁,按时差法(与 ISO 12242 液体超声波时差法流量计描述的原理一致)测流速,再按输入的管道内径算出流量,管内无任何部件、无压损、不新增泄漏点。

与采购相关的一点:大口径管道上,插入式或管段式仪表需要开孔或断管,往往要等大修窗口;外夹式只要能接近管道外壁,检修期和运行期都能装,适合“先测一段时间、再决定是否加装固定表”的做法。

火电 / 热电厂典型测点与选型表

下表的管径、介质为国内电厂常见情况,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。

测点常见管道介质与温度建议型号 / 传感器订货前要确认
循环水泵出口母管、凝汽器进出水大口径钢管,常超过 DN1200,部分有防腐内衬循环冷却水,接近环境温度U11(15–5000 mm),Z 法安装,A2 传感器实测外径与壁厚、内衬材质与厚度、管道两侧能否站人安装、直管段长度
闭式冷却水(辅机轴承、油冷却器、发电机冷却器)钢管 DN100–DN600除盐水或处理水,一般在 +80 ℃ 以内U10 / U10S PRO,V 法;要 ±0.5% 选 U11最高水温是否在 A2 范围内;输出接 DCS 还是就地显示
冷却塔补水、排污水钢管、球墨铸铁管或 PE 管补水为澄清水;排污水可能含悬浮物U10 / U10S PRO;大管径选 U11排污水含固量与含气量;测点是否始终满管
化学车间除盐水、锅炉补给水不锈钢或碳钢 DN50–DN300洁净水,常温U10S PRO / U11,用 OCT 脉冲做累计管径小于 25 mm 时只能选 U10S PRO 或 U11(15 mm 起)
凝结水泵出口碳钢管,带保温热水,需确认最高温度U10 系列或 U11,配 H1A(至 +130 ℃)测点放在泵出口侧,避开汽化;局部拆保温
除氧器出口、低压给水碳钢管,带保温热水,含启停与工况波动在内必须不超过 +180 ℃U10 系列或 U11,配 H2A(至 +180 ℃)启机、甩负荷时的最高水温;可能超过 +180 ℃ 的测点不选
热电联产热网供回水带保温钢管热水,做热量计量能量型(冷 / 热量表)配 PT1000 温度对,H1A 传感器供回水温度、Modbus 点表对接能源管理系统
水泵性能测试、旧表比对以上各类,25–1200 mm清水U20 手持式(P2 至 +80 ℃,P2H 至 +130 ℃)所配传感器的管径范围

电厂现场安装难点与处理办法

难点原因处理办法
循环水母管直管段不够泵房布置紧凑,DN2000 管道 10D 就是 20 m用 Z 法(两侧对装);选最长直管段,避开泵出口、蝶阀和三通;装好后看信号强度与信号质量,必要时用 U20 在第二个位置比对
老管道结垢、锈蚀、有内衬循环水管多年运行,外壁锈层和内壁结垢削弱超声信号两个探头位置的外壁打磨到金属本色;用周长尺量实际外径、测厚仪测壁厚;在主机里输入内衬材质与厚度;信号仍弱就换管段,不要接受低质量读数
高温保温管道凝结水、给水、热网管线都有保温只拆测量段保温;按最高水温选 H1A / H2A;用耐温耦合剂;传感器线缆不贴热管走
泵房电磁干扰大电机、变频器多信号线与动力电缆分开走桥架,4–20 mA 与 RS485 用屏蔽线并单端接地
地坑、管沟潮湿或可能进水循环水管常在管沟或地下室传感器 IP68,U10 系列变送器 IP65(防护等级按 IEC 60529 外壳防护等级(IP 代码));变送器装在积水线以上

V 法、Z 法、W 法的间距和操作步骤见外夹式流量计安装方法和直管段不够怎么办,也可以直接看外夹式超声波流量计安装完整指南(视频)。

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电厂哪些管线不适合用时差法外夹式流量计?

蒸汽、汽水两相、高含固浆液和超过 +180 ℃ 的水都不适合。具体是:

  • 高压加热器后的高压给水:水温超过 +180 ℃,超出 H2A 传感器的温度范围。
  • 蒸汽、湿蒸汽、加热器疏水等会汽化的管线:时差法只测单相液体。
  • 脱硫石灰石浆液、石膏浆液、冲灰水:固体含量高,超声信号被散射,不在规格书适用范围内。
  • 非满管管段:重力回水管、虹吸井出口、排水沟渠。
  • 大量夹气的水:例如有旋涡的泵入口附近、长距离跌落之后。
  • 混凝土管、PCCP 管等厚壁非金属管:需先评估,通常改在同一管线的钢管段测量。
  • 要求防爆的区域:西格门超声波流量计无防爆型号,不建议选用。

不确定介质含气、含固多少,先看外夹式超声波流量计怎么选,询价时把介质写清楚,由工程师判断。

电厂选型要看的参数

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±1%±0.5%±1%
重复性0.2%0.1%—
流速范围±0.03–±5 m/s±0.01–±12 m/s±0.01–±12 m/s
传感器温度A2:-40~+80 ℃;H1A 至 +130 ℃;H2A 至 +180 ℃同 U10 系列传感器P2 至 +80 ℃;P2H 至 +130 ℃
输出4–20 mA、OCT 脉冲、继电器、RS232 / RS485 Modbus 任选 2 路,可选配 HART4–20 mA、RS485 Modbus、OCT、继电器任选 2 路;SD 卡记录
供电10–36 V DC;选配 AC 90–245 V90–245 V AC 或 10–36 V DC3000 mAh 锂电池,单次充电约 16 h
防护变送器 IP65,传感器 IP68传感器 IP68传感器 IP68
认证CE、UKCA

流量信号怎么接入 DCS?

流量值用 4–20 mA 进 DCS 模拟量输入,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”;补水累计可改用 OCT 脉冲,闭式冷却水低流量报警用继电器。Modbus 点表随说明书提供,和数据中心冷却水流量监测接动环系统的做法一致。

检修期测泵效、比对旧表用 U20

大修后测循环水泵出力、怀疑在线表漂移、或者在加装固定表前先摸底,都可以用 U20 手持式:几分钟装好,数据存 SD 卡,管径 25–1200 mm;超过 1200 mm 的母管请用固定安装的 U11。操作过程见便携式超声波流量计四步安装教程(视频)。

西格门 U20 手持式外夹超声波流量计,用于电厂水泵性能测试与在线表比对
U20 手持式外夹超声波流量计:电池供电,带数据记录,用于测泵效和比对旧表

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

西格门工厂超声波流量计水流量测试线,出货前逐台测试与标定
西格门工厂水流量测试线:超声波流量计出货前逐台测试

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常见问题 FAQ

能。西格门 U11 管径覆盖 15–5000 mm,精度 ±0.5%,重复性 0.1%;大口径一般用 Z 法,两只传感器分装在管道两侧,选现场最长的直管段。
看水温。除盐水、补给水用 A2 传感器(-40~+80 ℃),凝结水一般用 H1A(至 +130 ℃),除氧器出口低压给水用 H2A(至 +180 ℃);高压加热器后超过 +180 ℃ 的给水不适用。
不需要。传感器绑在管道外壁,不开孔、不截管、不放水;只要能接近测量段管壁即可,保温管道局部拆开保温。
U10 系列和 U11 在 4–20 mA、OCT 脉冲、继电器、RS232 / RS485 Modbus 中任选 2 路,可选配 HART。常用做法是 4–20 mA 进 DCS 模拟量,RS485 Modbus 上传累计量和诊断数据。
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:2026-10-22